Bubuk Paduan TiNb

Pengantar Serbuk Paduan TiNb

Serbuk paduan TiNb terdiri dari titanium dan niobium logam. Menawarkan kombinasi unik antara kekuatan tinggi, kepadatan rendah, biokompatibilitas, ketahanan terhadap korosi, kelelahan, dan ketahanan mulur pada suhu tinggi.

Paduan TiNb adalah bagian dari kelas yang lebih luas dari bahan intermetalik titanium yang memiliki sifat fisik, kimia, dan mekanik yang lebih unggul dibandingkan dengan titanium murni. Penambahan niobium sebagai elemen paduan meningkatkan sifat-sifat tertentu dan memungkinkan penyesuaian paduan TiNb untuk aplikasi tertentu.

Beberapa keunggulan utama dari bubuk paduan TiNb meliputi:

• Rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi
• Kemampuan untuk menahan suhu dan tekanan yang ekstrem
• Tahan terhadap keausan, abrasi, dan korosi di lingkungan yang keras
• Biokompatibel dan tidak beracun untuk penggunaan medis
• Dapat diproses menjadi bentuk yang kompleks menggunakan manufaktur aditif
• Memberikan fleksibilitas desain bagi para insinyur

Paduan TiNb bersaing dengan superalloy berbasis nikel dan kobalt dalam industri kedirgantaraan. Paduan ini juga menawarkan alternatif dari baja tahan karat untuk implan dan perangkat biomedis. Paduan TiNb memungkinkan aplikasi dan desain baru yang tidak mungkin dilakukan dengan bahan lain.

Artikel ini memberikan referensi teknis yang mencakup komposisi, sifat, pemrosesan, aplikasi, spesifikasi, biaya, dan aspek praktis lainnya dari serbuk paduan TiNb.

Komposisi Serbuk Paduan TiNb

Paduan TiNb terutama mengandung titanium dan niobium sebagai elemen penyusun utama. Kandungan niobium biasanya berkisar antara 10% hingga 50% menurut beratnya, dengan sisanya adalah titanium.

Rasio Ti terhadap Nb dapat disesuaikan untuk menciptakan berbagai tingkat paduan TiNb yang dioptimalkan untuk properti tertentu. Beberapa nilai TiNb yang umum meliputi:

• Ti-10Nb - niobium 10%, titanium 90%
• Ti-35Nb - niobium 35%, titanium 65%
• Ti-45Nb - 45% niobium, titanium 55%
• Ti-50Nb - 50% niobium, 50% titanium

Selain itu, sejumlah kecil elemen lain seperti zirkonium, tantalum, molibdenum, kromium dapat ditambahkan untuk lebih meningkatkan sifat. Oksigen dan nitrogen juga dapat hadir sebagai pengotor.

Tabel 1: Komposisi kimiawi dari nilai paduan TiNb yang umum

Kelas Paduan	Kandungan Niobium	Kandungan Titanium
Ti-10Nb	10%	90%
Ti-35Nb	35%	65%
Ti-45Nb	45%	55%
Ti-50Nb	50%	50%

Mengontrol komposisi sangat penting untuk mencapai sifat yang diinginkan dalam produk paduan TiNb akhir. Teknik metalurgi serbuk memungkinkan pencampuran yang tepat dari logam penyusun ke dalam bahan baku serbuk paduan.

Sifat Serbuk Paduan TiNb

Paduan TiNb menunjukkan berbagai sifat fisik, mekanik, dan kimia yang berguna yang membuatnya cocok untuk aplikasi berkinerja tinggi. Beberapa sifat utama meliputi:

Sifat Fisik

• Kepadatan - 4,5 hingga 5,5 g/cm3, lebih rendah dari baja dan paduan nikel
• Titik leleh - 1550 hingga 1750 ° C tergantung pada komposisi
• Resistivitas listrik - 0,5 hingga 0,6 μΩ.m, lebih tinggi dari titanium murni
• Konduktivitas termal - 6 hingga 22 W/mK, lebih rendah dari titanium

Sifat Mekanis

• Kekuatan tarik - 500 hingga 1100 MPa, meningkat dengan kandungan niobium
• Kekuatan luluh - 300 hingga 900 MPa
• Perpanjangan - 10% hingga 25%
• Kekerasan - 200 hingga 350 HV
• Kekuatan kelelahan - 400 hingga 600 MPa

Properti Lainnya

• Ketahanan korosi - Sangat baik karena lapisan oksida pelindung
• Ketahanan aus - Lebih baik dari titanium karena kekerasannya
• Biokompatibilitas - Tidak beracun dan tidak menyebabkan alergi

Dengan menyesuaikan rasio Ti/Nb, sifat-sifat seperti kekuatan, keuletan, kekerasan, dan modulus elastisitas dapat dioptimalkan sesuai kebutuhan aplikasi.

Tabel 2: Sifat-sifat khas paduan Ti-35Nb

Properti	Nilai
Kepadatan	5,2 g/cm3
Titik leleh	1600°C
Kekuatan tarik	650 MPa
Kekuatan luluh	550 MPa
Perpanjangan	15%
Modulus elastisitas	60 GPa
Kekerasan	250 HV

Aplikasi Serbuk Paduan TiNb

Sifat unik dari paduan TiNb membuatnya cocok untuk aplikasi yang menuntut di berbagai industri:

Dirgantara

• Komponen mesin - bilah, cakram, pengencang
• Bagian-bagian badan pesawat - roda pendaratan, sayap, badan pesawat
• Sistem hidraulik - pompa, katup, aktuator

Otomotif

• Pegas katup, katup mesin
• Batang penghubung, rotor turbocharger
• Komponen balap motor

Biomedis

• Implan ortopedi - lutut, pinggul
• Implan gigi, mahkota gigi
• Instrumen bedah
• Peralatan medis

Industri Kimia

• Penukar panas, reaktor
• Pompa, katup, pipa
• Peralatan tahan korosi

Aplikasi Lainnya

• Perlengkapan olahraga - tongkat golf, rangka sepeda
• Jam tangan dan perhiasan kelas atas
• Kontak dan konektor listrik
• Bagian tungku suhu tinggi

Kombinasi kekuatan, ketahanan suhu, ketahanan korosi, dan biokompatibilitas memungkinkan paduan TiNb untuk menggantikan material yang lebih berat di seluruh industri ini.

Tabel 3: Aplikasi paduan TiNb berdasarkan industri

Industri	Aplikasi
Dirgantara	Komponen mesin, komponen badan pesawat, sistem hidrolik
Otomotif	Pegas katup, katup mesin, batang penghubung
Biomedis	Implan, gigi, instrumen bedah, perangkat
Bahan kimia	Penukar panas, reaktor, pompa, katup
Lainnya	Alat-alat olahraga, jam tangan, kontak listrik, suku cadang tungku

Pemrosesan Serbuk Paduan TiNb

Serbuk paduan TiNb dapat diproduksi melalui rute pemrosesan yang berbeda:

Pencampuran Serbuk Logam

• serbuk titanium dan niobium unsur dicampur bersama dalam komposisi yang dibutuhkan
• campuran bubuk campuran dicampur secara mekanis untuk membentuk bubuk paduan TiNb

Atomisasi Gas

• paduan TiNb cair dikabutkan dengan gas inert menjadi tetesan halus
• tetesan mengeras menjadi partikel bubuk paduan bulat

Proses Elektroda Berputar Plasma (PREP)

• Batang elektroda TiNb dilebur menggunakan busur plasma dan diputar dengan kecepatan tinggi
• gaya sentrifugal menyebabkan tetesan pecah dan mengeras menjadi partikel

Metode Hidrida-Dehidrida (HDH)

• Logam Ti dan Nb diubah menjadi serbuk hidrida rapuh
• bubuk hidrida dicampur, didehidrasi, dihancurkan dan diayak

Ukuran partikel, morfologi, kemampuan mengalir, dan struktur mikro serbuk dapat dikontrol dengan memilih proses manufaktur yang sesuai. Hal ini mempengaruhi sifat akhir setelah konsolidasi.

Tabel 4: Metode produksi serbuk paduan TiNb

Metode	Deskripsi	Ukuran Partikel	Morfologi
Paduan mekanis	Mencampur dan menggiling serbuk Ti dan Nb	10 - 50 mikron	Tidak teratur, bersudut
Atomisasi gas	Atomisasi gas inert dari paduan cair	15 - 150 mikron	Bulat
Elektroda berputar plasma	Disintegrasi sentrifugal dari elektroda yang meleleh	50 - 150 mikron	Bulat
Proses HDH	Menghidridasi, dehidridasi, menghancurkan bubuk campuran	10 - 63 mikron	Tidak teratur, bersudut

Konsolidasi Serbuk Paduan TiNb

Serbuk paduan TiNb dapat dikonversi menjadi komponen dengan kepadatan penuh menggunakan berbagai teknik konsolidasi metalurgi serbuk:

Pengepresan Isostatik Panas (HIP)

• bubuk yang dienkapsulasi di-HIP pada suhu dan tekanan tinggi

Sintering Vakum

• bubuk dipadatkan dan disinter dalam tungku vakum

Sintering Plasma Percikan

• bubuk secara bersamaan dipanaskan dan dikompresi oleh arus DC berdenyut

Cetakan injeksi logam (MIM)

• bubuk dicampur dengan pengikat, dicetak, diikat dan disinter

Manufaktur Aditif

• fusi unggun serbuk (SLM, EBM) atau deposisi energi terarah (DED)

HIP dan sintering vakum dapat mencapai kepadatan yang mendekati penuh dengan tetap mempertahankan struktur mikro yang halus. Manufaktur aditif menawarkan kebebasan geometris yang lebih besar. Proses konsolidasi dapat dioptimalkan untuk mencapai sifat yang diinginkan.

Tabel 5: Teknik konsolidasi serbuk paduan TiNb

Metode	Deskripsi	Kepadatan	Struktur mikro	Geometri
HIP	Tekanan tinggi, suhu tinggi	Mendekati kepadatan penuh	Baik.	Bentuk sederhana
Sintering vakum	Sintering dalam tungku vakum	Mendekati kepadatan penuh	Baik.	Bentuk sederhana
Sintering plasma percikan	Arus dan tekanan berdenyut	Kepadatan penuh	Ultrafine	Bentuk sederhana
Cetakan injeksi logam	Cetakan bubuk + pengikat	Mendekati kepadatan penuh	Ultrafine	Bentuk yang kompleks
Manufaktur aditif	Fusi unggun serbuk atau deposisi energi terarah	Mendekati kepadatan penuh	Kasar	Bentuk yang kompleks

Spesifikasi untuk Bubuk Paduan TiNb

Serbuk paduan TiNb tersedia dalam berbagai spesifikasi yang disesuaikan untuk berbagai aplikasi:

Komposisi: Kelas dengan kandungan niobium 10% hingga 50%

Ukuran Partikel: 10 hingga 150 mikron

Morfologi: Bulat, tidak beraturan atau bercampur

Metode Produksi: Gas yang dikabutkan, HDH, unsur campuran

Kemurnian: >99.5% titanium, >99.8% niobium

Kandungan Oksigen: <2000 ppm

Kemampuan mengalir: Laju aliran aula > 23 detik/50g

Kepadatan yang nyata: ≥ 2,5 g/cc

Ketuk Kepadatan: ≥ 3,5 g/cc

Komposisi kimia, distribusi ukuran partikel, morfologi, laju aliran, dan densitas adalah sifat yang umumnya ditentukan. Paduan khusus dan spesifikasi serbuk dapat diproduksi untuk aplikasi tertentu.

Tabel 6: Spesifikasi tipikal bubuk atomisasi gas Ti-35Nb

Parameter	Spesifikasi
Komposisi paduan	Ti-35Nb
Ukuran partikel	15 hingga 45 mikron
Morfologi	Bulat
Metode produksi	Atomisasi gas
Kemurnian	Ti> 99.5%, Nb> 99.8%
Kandungan oksigen	<1500 ppm
Laju aliran	>38 detik/50g
Kepadatan yang tampak	≥ 2,7 g/cc
Kerapatan ketukan	≥ 4,2 g/cc

Pemasok Bubuk Paduan TiNb

Beberapa pemasok global terkemuka untuk bubuk paduan titanium niobium antara lain:

• AP&C - serbuk paduan titanium dan niobium
• Insinyur Peralatan Atlantik - serbuk bulat dan sudut
• TLS Technik - paduan TiNb yang dikabutkan dengan gas
• Teknologi Logam - unsur campuran dan serbuk pra-paduan
• Sandvik Osprey - serbuk bulat yang dikabutkan dengan gas
• Aditif Tukang Kayu - serbuk paduan yang disesuaikan

Paduan TiNb juga ditawarkan oleh pemasok logam titanium dan niobium. Baik paduan standar maupun komposisi khusus dapat diperoleh dari produsen serbuk ini.

Tabel 7: Pemasok serbuk paduan TiNb

Perusahaan	Bahan	Metode Produksi
AP&C	Paduan Ti, Nb, TiNb	Atomisasi gas
Insinyur Peralatan Atlantik	Paduan Ti, Nb, TiNb	Atomisasi gas, pencampuran
TLS Technik	Paduan TiNb	Atomisasi gas
Teknologi Logam	Paduan TiNb	Unsur campuran, pra-paduan
Sandvik Osprey	Paduan TiNb	Atomisasi gas
Aditif Tukang Kayu	Paduan TiNb khusus	Atomisasi gas

Biaya Bubuk Paduan TiNb

Serbuk paduan TiNb lebih mahal daripada bubuk titanium atau niobium saja. Biaya tergantung pada:

• Komposisi - kandungan Nb yang lebih tinggi meningkatkan biaya
• Kemurnian - peningkatan biaya untuk kemurnian yang lebih tinggi
• Ukuran dan distribusi partikel
• Metode produksi - bubuk yang dikabutkan dengan gas lebih mahal
• Jumlah pesanan - volume yang lebih besar memiliki biaya yang lebih rendah

Harga indikatif untuk bubuk paduan TiNb dalam jumlah kecil:

• Ti-10Nb: $100 hingga $300 per kg
• Ti-35Nb: $200 hingga $500 per kg
• Ti-50Nb: $300 hingga $800 per kg

Harga berkurang secara signifikan untuk pesanan dalam jumlah besar hingga ratusan kilo atau beberapa ton.

Tabel 8: Harga indikatif serbuk paduan TiNb

Paduan	Harga ($/kg)
Ti-10Nb	$100 – $300
Ti-35Nb	$200 – $500
Ti-50Nb	$300 – $800

Penanganan dan Penyimpanan Serbuk Paduan TiNb

Sebagai bubuk logam yang reaktif, diperlukan kehati-hatian saat menangani bubuk paduan TiNb:

• Simpan dalam wadah tertutup di tempat yang kering dan tidak lembab untuk mencegah oksidasi dan kontaminasi
• Hindari kontak dengan oksigen, kelembapan, minyak, bahan yang mudah terbakar
• Mencegah akumulasi serbuk halus pada permukaan atau peralatan
• Tanah semua peralatan konduktif yang digunakan dalam penanganan
• Gunakan alat anti percikan api dan minimalkan debu
• Kenakan sarung tangan dan pelindung pernapasan saat menangani
• Gunakan sistem ventilasi yang diarde dan hindari awan debu
• Jauhkan dari panas, api, percikan api, dan sumber penyulut lainnya
• Ikuti lembar data keselamatan untuk APD dan tindakan pencegahan yang tepat

Jika disimpan dengan benar dalam atmosfer yang kering dan lembam, bubuk paduan TiNb memiliki masa simpan yang khas selama 12 bulan. Kondisi penyimpanan yang tidak tepat dapat menyebabkan oksidasi, hilangnya kemampuan mengalir, atau bahaya penyalaan.

Tabel 9: Panduan penanganan serbuk paduan TiNb

Parameter	Pedoman
Penyimpanan	Wadah tertutup, atmosfer inert kering
Suasana	Hindari oksigen, kelembapan, minyak, bahan yang mudah terbakar
Peralatan	Mengardekan semua peralatan konduktif
Peralatan	Gunakan alat yang tidak menimbulkan percikan api
Ventilasi	Sistem ventilasi yang diarde
APD	Sarung tangan, pelindung pernapasan
Tindakan pencegahan	Hindari panas, api, percikan api
Umur simpan	12 bulan dalam atmosfer lembam

Lembar Data Keselamatan untuk Serbuk Paduan TiNb

Seperti serbuk logam reaktif lainnya, beberapa tindakan pencegahan keamanan penting untuk paduan TiNb:

• Kenakan APD - sarung tangan, pelindung mata, masker/respirator
• Hindari menghirup serbuk - gunakan pelindung pernapasan
• Hindari kontak dengan kulit dan mata
• Cuci bersih setelah menangani bubuk
• Hindari sumber api, serbuk mungkin mudah terbakar
• Gunakan pengardean dan ventilasi yang tepat
• Atmosfer penyimpanan lembam untuk mencegah oksidasi
• Hindari tumpahan dan penumpukan debu pada permukaan
• Ikuti petunjuk pada SDS dan label peringatan

Pertolongan pertama:

• Terhirup: Pindah ke udara segar. Dapatkan bantuan medis jika diperlukan.
• Kontak dengan kulit: Cuci dengan sabun dan air. Dapatkan bantuan jika iritasi berlanjut.
• Kontak mata: Basuh mata dengan air selama 15 menit. Dapatkan bantuan medis.
• Tertelan: Minum air. Dapatkan bantuan medis jika terjadi ketidaknyamanan.

Selalu rujuk ke SDS dari pemasok untuk informasi kesehatan dan keselamatan yang lengkap sebelum menangani dan memproses serbuk paduan TiNb.

Tabel 10: Langkah-langkah keamanan utama untuk serbuk paduan TiNb

Item Keamanan	Tindakan pencegahan
APD	Sarung tangan, kacamata, masker N95
Terhirup	Gunakan pelindung pernapasan
Kontak dengan kulit	Cuci area yang terkena dengan sabun dan air
Kontak mata	Basuh mata dengan air selama 15 menit
Tertelan	Minum air. Dapatkan bantuan medis jika diperlukan.
Ventilasi	Gunakan tudung ventilasi yang diarde
Grounding	Gantungkan semua peralatan selama penanganan
Pengapian	Hindari percikan api, nyala api, sumber panas
Penyimpanan	Atmosfer lembam jauh dari bahan yang mudah terbakar

Pemeriksaan Kualitas Serbuk Paduan TiNb

Untuk memastikan serbuk paduan TiNb memenuhi spesifikasi, berbagai pemeriksaan kualitas dilakukan:

• Analisis kimia - Analisis ICP, GDMS, atau LECO untuk memverifikasi komposisi dan kemurnian
• Analisis ukuran partikel - difraksi laser atau analisis saringan untuk distribusi ukuran
• Morfologi - Pencitraan SEM untuk memeriksa bentuk partikel dan topologi permukaan
• Laju aliran - Uji pengukur aliran aula untuk kemampuan aliran bubuk
• Kepadatan - pengukuran kerapatan semu dan kerapatan keran
• Oksigen/nitrogen - analisis fusi gas inert untuk pengotor interstisial
• Identifikasi fase - Analisis XRD untuk menentukan fase yang ada

Sifat bubuk diuji pada setiap batch dengan standar kualitas seperti ASTM B939, ASTM F3049, EN 10204 3.1. Serbuk dapat dicampur di antara banyak lot untuk mencapai keseragaman.

Tabel 11: Metode pengujian untuk serbuk paduan TiNb

Tes	Metode	Standar
Komposisi	ICP, GDMS, LECO	ASTM E1479, ASTM E2330
Distribusi ukuran partikel	Difraksi laser, pengayakan	ASTM B822
Morfologi	Pencitraan SEM	ASTM B822
Laju aliran	Pengukur aliran aula	ASTM B213
Kepadatan	Volumeter Scott	ASTM B212
Oksigen/Nitrogen	Fusi gas inert	ASTM E1019
Analisis fase	Difraksi sinar-X	ASTM E1876

Aplikasi Medis dari Paduan TiNb

Karena biokompatibilitasnya, kekuatan tinggi dan modulus rendah, paduan TiNb banyak digunakan untuk implan dan perangkat medis:

Implan Ortopedi

• Penggantian lutut dan pinggul
• Pelat tulang, sekrup
• Perangkat fiksasi tulang belakang
• Implan dan jembatan gigi

Paduan TiNb seperti Ti-35Nb dan Ti-45Nb cocok dengan modulus elastisitas tulang manusia sekaligus memberikan kekuatan fatik yang tinggi. Hal ini mengurangi perisai stres dibandingkan dengan paduan titanium yang lebih kaku.

Perangkat Kardiovaskular

• Stent
• Casing alat pacu jantung
• Kabel pemandu
• Instrumen bedah

Ketahanan korosi, non-toksisitas, dan non-magnetisme dari paduan TiNb membuatnya cocok untuk perangkat yang bersentuhan dengan darah dan jaringan.

Nilai Paduan TiNb untuk Penggunaan Medis

• Ti-10Nb hingga Ti-50Nb
• Ti-Nb-Zr, Ti-Nb-Ta untuk properti yang disesuaikan
• Standar ISO 5832-11 dan ASTM F2066

Modulus yang lebih rendah Ti-35Nb dan Ti-45Nb umumnya digunakan. Nb yang lebih tinggi memperkuat tetapi meningkatkan modulus. Penambahan Zr / Ta kecil lebih lanjut menyesuaikan sifat.

Keuntungan Paduan TiNb untuk Penggunaan Biomedis

• Biokompatibilitas dan osseointegrasi yang sangat baik
• Kekuatan tinggi dan ketahanan lelah
• Modulus rendah yang dekat dengan tulang
• Tidak beracun, tidak menyebabkan alergi
• Tahan korosi
• Non-magnetik

Paduan TiNb memberikan kombinasi terbaik antara kekuatan, biokompatibilitas, ketahanan terhadap korosi, dan modulus elastisitas untuk implan.

Tantangan Komponen Medis Paduan TiNb

• Pemesinan dan fabrikasi yang sulit
• Lebih mahal dari paduan Ti-6Al-4V
• Membutuhkan kontrol kualitas dan pengujian yang ketat
• Data klinis jangka panjang masih terus berkembang

Karena relatif baru untuk penggunaan medis, pembuatan dan perizinan komponen TiNb bisa jadi lebih kompleks. Namun, keuntungannya lebih besar daripada tantangan jangka pendek.

Penggunaan Otomotif dari Paduan TiNb

Kekuatan tinggi, ketahanan suhu, dan umur kelelahan paduan TiNb membuatnya menarik untuk komponen otomotif:

Pegas Katup

• Kekuatan yang lebih tinggi memungkinkan massa pegas yang lebih rendah
• Mengurangi pelampung katup pada RPM tinggi
• Memungkinkan output daya yang lebih tinggi

Katup Mesin

• Tahan terhadap gas buang suhu tinggi
• Tahan terhadap keausan dan deformasi
• Ringan

Batang Penghubung

• Rasio kekuatan-terhadap-berat yang tinggi
• Mengurangi massa bolak-balik
• Memungkinkan RPM dan daya yang lebih tinggi

Rotor Turbocharger

• Mempertahankan kekuatan pada suhu tinggi
• Menahan deformasi mulur
• Tahan guncangan termal
• Kepadatan rendah

Komponen Balap Motor

• Suspensi ringan, bagian sasis
• Umur kelelahan yang unggul

Pengurangan massa dan inersia yang dikombinasikan dengan ketahanan terhadap suhu dan kelelahan menghasilkan performa dan efisiensi mesin yang lebih tinggi.

Tantangan Paduan TiNb untuk Otomotif

• Biaya tinggi dibandingkan dengan paduan baja
• Kesulitan pemrosesan dengan metalurgi serbuk
• Pemasok dan pengalaman manufaktur yang terbatas
• Rasio biaya-manfaat yang tidak pasti

Manfaatnya dapat membenarkan harga premium untuk kendaraan kelas atas dan olahraga motor pada awalnya. Adopsi yang lebih luas tergantung pada produsen bubuk TiNb yang menurunkan biaya.

Aplikasi Dirgantara dari Paduan TiNb

Paduan TiNb bersaing dengan superalloy nikel untuk aplikasi mesin pesawat dan badan pesawat yang membutuhkan kekuatan pada suhu rendah:

Komponen Mesin

• Bilah turbin, cakram, selubung
• Bilah kompresor
• Poros, pengencang
• Pembalik dorong

Bagian Struktural

• Perlengkapan pendaratan
• Sayap, tulang rusuk, senar
• Rangka badan pesawat
• Tabung hidrolik

Manfaat

• Kepadatan 30-50% lebih rendah dari superalloy Ni
• Menghemat berat badan
• Kekuatan dan ketahanan mulur yang serupa
• Tahan terhadap tekanan dan suhu tinggi

Tantangan

• Biaya yang lebih tinggi daripada paduan titanium saat ini
• Kesulitan pemrosesan dibandingkan dengan paduan tempa
• Pengalaman dan ketersediaan produksi yang terbatas
• Data properti masih terus berkembang

Industri kedirgantaraan bersifat konservatif, sehingga program pengujian dan kualifikasi yang ekstensif diperlukan untuk membuktikan kelayakan dan membangun rantai pasokan sebelum mengadopsi paduan baru seperti TiNb.

Aplikasi lain dari Paduan TiNb

Selain penggunaan medis, otomotif dan kedirgantaraan, paduan TiNb juga cocok untuk:

• Kelautan - Baling-baling, poros pompa, alat kelengkapan
• Bahan kimia - Penukar panas, kondensor, perpipaan
• Perlengkapan olahraga - Tongkat golf, rangka sepeda, raket
• Pembangkit listrik - Komponen turbin uap dan gas
• Elektronik - Target sputtering, kapasitor
• Perhiasan - Jam tangan, cincin, tindikan
• Minyak dan gas - Alat, katup, pompa lubang bawah

Ketahanan korosi, biokompatibilitas, dan sifat kelistrikan memperluas kegunaan paduan TiNb di berbagai industri.

Penelitian dan pengembangan yang berkelanjutan akan mengungkap aplikasi baru seiring dengan bertambahnya pengalaman manufaktur dengan serbuk paduan TiNb. Keseimbangan sifat uniknya akan memungkinkan desain yang tidak dapat dilakukan dengan bahan lain.

Prospek Masa Depan untuk Paduan TiNb

• Perluasan penggunaan medis yang didorong oleh populasi yang menua dan kebutuhan akan implan yang lebih baik
• Adopsi di bidang kedirgantaraan dipercepat untuk mengurangi berat badan
• Penggunaan otomotif meningkat karena kebutuhan kinerja tinggi
• Minat terhadap perangkat keras eksplorasi laut dalam meningkat
• Manufaktur melalui metalurgi serbuk dan teknik AM yang semakin baik
• Kelas baru sedang dikembangkan untuk menyesuaikan properti
• Rantai pasokan berkembang karena produsen menambah kapasitas paduan TiNb
• Biaya menurun dengan volume produksi yang lebih tinggi
• Kesadaran dan penerimaan yang lebih luas di seluruh industri

Masa depan terlihat cerah untuk paduan TiNb untuk menjadi bahan canggih baru yang menggantikan paduan tradisional dalam aplikasi yang paling menuntut. Keberhasilan mereka bergantung pada investasi berkelanjutan untuk meningkatkan keterjangkauan.

Hal-hal Penting tentang Serbuk Paduan TiNb

• Paduan TiNb menawarkan sifat mekanik yang lebih unggul dibandingkan dengan titanium
• Lebih kuat, lebih kaku, dan lebih tinggi kekerasannya daripada titanium murni
• Kepadatan yang lebih rendah dan kekuatan yang lebih tinggi dari paduan nikel/baja
• Performa suhu tinggi yang luar biasa
• Tahan terhadap creep, kelelahan, dan korosi di lingkungan yang keras
• Biokompatibilitas yang sangat baik untuk implan medis
• Properti yang dapat disesuaikan dengan mengubah rasio Ti/Nb
• Diproduksi melalui metalurgi serbuk unsur campuran atau pra-paduan
• Serbuk dapat dikonsolidasikan menggunakan AM, HIP, MIM atau sintering
• Aplikasi terkemuka dalam industri kedirgantaraan, otomotif, dan biomedis
• Prospek masa depan yang positif didorong oleh kebutuhan ringan dan kinerja tinggi

Paduan TiNb merupakan terobosan material logam canggih yang dimungkinkan oleh teknik metalurgi serbuk. Seiring dengan menurunnya biaya produksi, paduan ini siap mengganggu beberapa industri yang membutuhkan paduan yang ringan, kuat, dan tahan suhu.

Pertanyaan yang Sering Diajukan tentang Serbuk Paduan TiNb

Berikut ini adalah jawaban untuk beberapa pertanyaan umum tentang bubuk paduan TiNb:

T: Apa keunggulan utama paduan TiNb dibandingkan paduan titanium?

Paduan TiNb memiliki kekuatan, kekakuan, kekerasan, ketahanan aus, dan kinerja suhu tinggi yang lebih tinggi dibandingkan dengan paduan titanium. Paduan ini juga memiliki kepadatan yang lebih rendah daripada paduan nikel dan baja.

T: Industri mana yang menggunakan paduan TiNb?

Aplikasi utamanya adalah di industri kedirgantaraan, otomotif, biomedis, kimia, kelautan, dan pembangkit listrik. Penggunaannya semakin meluas seiring dengan meningkatnya produksi metalurgi serbuk.

T: Berapa kisaran harga khas bubuk paduan TiNb?

Harga berkisar dari sekitar $100/kg untuk Ti-10Nb hingga $300-800/kg untuk Ti-50Nb tergantung pada komposisi, kualitas, dan volume pesanan. Harga menurun seiring dengan meningkatnya produksi.

T: Berapa ukuran partikel yang umum untuk bubuk paduan TiNb?

Ukuran partikel dari 10 hingga 150 mikron adalah tipikal. Serbuk halus 10-45 mikron lebih disukai untuk pembuatan aditif. Serbuk yang lebih kasar hingga 150 mikron digunakan untuk aplikasi press dan sinter.

T: Bagaimana cara memproduksi serbuk paduan TiNb?

Metode produksi utama meliputi atomisasi gas, spheroidisasi plasma, proses hidrida-dehidrida, dan unsur campuran. Serbuk yang diatomisasi gas dan spheroidisasi plasma memiliki morfologi bola yang lebih disukai untuk AM.

T: Standar apa yang berlaku untuk paduan TiNb dalam penggunaan medis?

Standar ISO 5832-11 dan ASTM F2066 mencakup komposisi, sifat mekanik, pengujian kontrol kualitas, dan persyaratan pemrosesan untuk paduan TiNb kelas implan bedah.

T: Dapatkah paduan TiNb dicetak 3D?

Ya, serbuk paduan TiNb kompatibel dengan fusi unggun serbuk laser, fusi unggun serbuk berkas elektron, dan proses pencetakan 3D deposisi energi terarah. Parameter perlu dioptimalkan untuk kepadatan dan sifat yang baik.

T: Apakah ada risiko kesehatan yang terkait dengan serbuk TiNb?

Seperti serbuk logam lainnya, tindakan pencegahan tertentu diperlukan saat menangani serbuk TiNb untuk meminimalkan risiko ledakan debu dan paparan inhalasi. Tetapi paduan itu sendiri sangat biokompatibel.

T: Bagaimana prospek adopsi paduan TiNb?

Masa depan terlihat menjanjikan dengan meluasnya penggunaan paduan TiNb yang didorong oleh kebutuhan akan material yang ringan, kuat, dan tahan panas. Adopsi akan semakin cepat seiring dengan menurunnya biaya produksi metalurgi serbuk.

Ini mencakup pertanyaan-pertanyaan utama yang dimiliki para insinyur mengenai spesifikasi, pemrosesan, aplikasi, dan prospek serbuk paduan TiNb sebagai bahan canggih yang sedang berkembang. Hubungi kami untuk pertanyaan spesifik lainnya.