Bubuk TC4, juga dikenal sebagai titanium karbida, adalah bahan keramik yang sangat keras yang terdiri dari titanium dan karbon. Ini ditandai dengan kekerasan tinggi, ketahanan aus yang sangat baik, konduktivitas termal yang baik, dan resistensi tinggi terhadap serangan kimia. TC4 Powder memiliki berbagai aplikasi di berbagai industri termasuk kedirgantaraan, otomotif, militer, pemotongan logam dan alat pembentukan, dan banyak lagi.
Komposisi Bubuk TC4
Serbuk TC4 mengandung titanium dan karbon dalam proporsi yang bervariasi berdasarkan kadarnya. Rumus kimia titanium karbida adalah TiC, tetapi bubuk TC4 komersial dapat memiliki kandungan karbon mulai dari 6,25% hingga 11,7% menurut beratnya.
| Elemen | Berat % |
|---|---|
| Titanium (Ti) | 88.3 – 93.75 |
| Karbon (C) | 6.25 – 11.7 |
Dengan mengontrol rasio titanium terhadap karbon, produsen dapat menyesuaikan sifat-sifat seperti kekerasan, ketangguhan, dan konduktivitas termal. Nilai TC4 karbon yang lebih tinggi memiliki kekerasan yang lebih tinggi sedangkan varian karbon yang lebih rendah memiliki ketangguhan yang lebih besar.
Sifat dan Karakteristik Bubuk TC4
Serbuk TC4 menonjol karena sifat kekerasan dan keausannya yang luar biasa yang dikombinasikan dengan ketahanan korosi yang baik. Berikut ini adalah karakteristik dan kemampuan teknis utama:
| Properti | Detail |
|---|---|
| Kekerasan | 2800-3100 HV, hingga 3500 HV untuk varian karbon tinggi |
| Kepadatan | 4,9 - 5,2 g/cm3 |
| Titik leleh | 3160°C |
| Konduktivitas termal | ~ 35 W / m - K |
| Koefisien ekspansi termal | 7,4 x 10-6/K |
| Modulus Young | 450 GPa |
| Kekuatan tekan | 1,7 - 3,5 GPa |
| Ketahanan kimiawi | Tahan terhadap asam, basa, garam, lingkungan pengoksidasi hingga 800°C |
Kekerasan yang tak tertandingi membuat TC4 ideal untuk perlindungan keausan dan aplikasi pemotongan. Mempertahankan kekuatan dan ketahanan terhadap korosi pada suhu tinggi. Konduktivitas termal yang tinggi meningkatkan pembuangan panas pada alat dan sisipan.
Spesifikasi dan Nilai Bubuk TC4
Serbuk TC4 tersedia dalam berbagai ukuran partikel, kandungan karbon, dan tingkat kemurnian untuk memenuhi persyaratan aplikasi:
| Spesifikasi | Detail |
|---|---|
| Ukuran partikel | 0,5 - 45 mikron |
| Kandungan karbon | Rendah (6,25%), Sedang (8%), Tinggi (10-11,7%) |
| Kemurnian | Hingga 99% |
| Struktur kristal | Kubik |
| Morfologi bubuk | Bersudut, granular, bulat |
| Nilai | R, P, S, M |
| Standar | ISO, RoHS |
Kelas bubuk TC4 yang umum meliputi:
- Grade R - Untuk produk sinter dengan karbon sedang 8%
- Grade P - Kemurnian tinggi untuk aplikasi khusus
- Grade S - Untuk produk penyemprotan dan pengelasan
- Grade M - Untuk pencetakan dan pengepresan
Kemurnian yang lebih tinggi, distribusi ukuran partikel yang terkendali, dan morfologi yang konsisten menghasilkan komponen sinter yang lebih berkualitas.
Aplikasi dan Penggunaan Bubuk TC4
Sifat unik bubuk TC4 membuatnya cocok untuk aplikasi berikut ini:
| Industri | Aplikasi |
|---|---|
| Pemotongan logam | Sisipan yang dapat diindeks, end mill, bor, reamers |
| Pembentukan logam | Cetakan ekstrusi, cetakan swaging, cetakan gambar kawat |
| Pertambangan | Mata bor batu, sisipan pengeboran sumur |
| Otomotif | Camshafts, katup, segel |
| Dirgantara | Segel udara, komponen mesin |
| Elektronik | Konduktor termal, kontak |
| Tekstil | Suku cadang mesin tekstil |
| Pompa | Segel, bantalan |
| Medis | Alat-alat bedah, implan |
Sektor otomotif menggunakan bubuk TC4 untuk bubungan, katup, dan komponen mesin lainnya yang membutuhkan ketahanan terhadap panas dan keausan. Industri kedirgantaraan mengandalkannya untuk segel udara yang membutuhkan stabilitas pada suhu tinggi. Serbuk TC4 juga membuat sisipan pemotongan yang sangat baik dengan umur pahat yang lebih panjang.
TC4 Powder vs. Alternatif
Berikut ini adalah perbandingan antara bubuk TC4 dengan bahan keras lainnya dari segi sifat dan performa:
| Properti | TC4 | Tungsten Karbida | Silikon karbida |
|---|---|---|---|
| Kekerasan | 2800 - 3500 HV | 1300 - 1900 HV | 2300 - 3000 HV |
| Ketangguhan | Sedang | Lebih tinggi | Lebih rendah |
| Konduktivitas termal | Lebih tinggi | Lebih rendah | Lebih tinggi |
| Ketahanan kimiawi | Luar biasa | Miskin | Luar biasa |
| Ketahanan oksidasi | Bagus. | Luar biasa | Bagus. |
| Biaya | Sedang | Lebih tinggi | Lebih rendah |
Keuntungan dari bubuk TC4:
- Sangat keras dengan ketahanan aus yang sangat baik
- Ketahanan korosi yang lebih baik daripada tungsten karbida
- Lebih konduktif secara termal daripada tungsten karbida
- Biaya lebih rendah dari tungsten karbida
Keterbatasan bubuk TC4:
- Lebih rapuh dari tungsten karbida, rentan terhadap keretakan
- Tidak lembam secara kimiawi seperti silikon karbida
- Kestabilan suhu yang lebih rendah dari silikon karbida
Jadi TC4 memberikan kombinasi terbaik antara kekerasan, ketangguhan, sifat termal, dan biaya untuk sebagian besar aplikasi. Ini mengungguli tungsten karbida untuk perlindungan keausan dan silikon karbida untuk stabilitas suhu tinggi.
Harga Bubuk TC4
Serbuk TC4 lebih mahal daripada serbuk titanium tetapi biayanya lebih rendah dibandingkan dengan serbuk tungsten karbida. Berikut ini adalah harga tipikal per kg:
| Kelas | Kemurnian | Harga ($/kg) |
|---|---|---|
| R | 99% | 70 – 90 |
| P | 99.5% | 100 – 130 |
| S | 97% | 50 – 70 |
| M | 96% | 40 – 60 |
Harga bervariasi berdasarkan:
- Kemurnian dan kandungan oksigen/nitrogen
- Distribusi ukuran partikel
- Morfologi serbuk (bersudut, bulat)
- Jumlah pembelian
- Merek pemasok
Serbuk TC4 dengan kemurnian tinggi dengan ukuran partikel yang terkontrol dapat mencapai harga $130/kg, sedangkan tingkat kemurnian yang lebih rendah untuk pengepresan atau pengelasan mulai dari $40/kg.
Tempat Membeli Bubuk TC4
Berikut adalah beberapa pemasok global terkemuka yang memproduksi dan menjual bubuk titanium karbida TC4:
| Pemasok | Lokasi |
|---|---|
| Logam Mikron | AMERIKA SERIKAT |
| Insinyur Peralatan Atlantik | AMERIKA SERIKAT |
| Met3DP | Cina |
| I-Matec | Jerman |
| Material Maju Inframat | AMERIKA SERIKAT |
| Beijing BoYu Tech | Cina |
Saat memilih pemasok bubuk TC4, pertimbangkan:
- Reputasi dan pengalaman bertahun-tahun dalam bisnis
- Sertifikasi kualitas
- Tingkat kemurnian
- Kontrol ukuran partikel
- Morfologi bubuk
- Kapasitas produksi
- Harga
- Layanan pelanggan dan dukungan teknis
Perusahaan-perusahaan mapan seperti Micron Metals, ZhuZhou GuangYuan dan Inframat Advanced Materials adalah produsen terkemuka dengan kontrol kualitas yang ketat dan harga yang kompetitif.
TC4 Powder: Tanya Jawab
T: Apa perbedaan antara kualitas bubuk TC4 dan TC16?
J: Serbuk TC16 memiliki kandungan karbon yang lebih rendah sekitar 6,25% sedangkan serbuk TC4 memiliki karbon sedang sekitar 8%. Jadi TC16 memiliki ketangguhan yang lebih tinggi sementara TC4 lebih keras.
T: Apakah bubuk TC4 beracun?
J: Serbuk TC4 dianggap relatif tidak beracun. Namun dapat menyebabkan iritasi jika terkena kulit atau mata. APD yang tepat harus digunakan saat menangani.
T: Apa cara terbaik untuk membuat komponen TC4?
J: Sebagian besar komponen TC4 dibuat dengan menyinter bubuk TC4. Pengepresan dingin dan pengepresan isostatik panas juga dapat digunakan. Deposisi CVD TC4 juga dimungkinkan.
T: Industri apa yang paling banyak menggunakan bubuk TC4?
J: Alat pemotong, suku cadang mesin kedirgantaraan, komponen otomotif, dan alat pertambangan menyumbang sebagian besar konsumsi bubuk TC4. Kombinasi kekerasan, ketahanan aus, dan kemampuan suhu membuatnya ideal untuk aplikasi ini.
T: Apakah bubuk TC4 berkarat?
J: Tidak, bubuk TC4 tidak mudah berkarat atau berkarat. Ini menawarkan ketahanan korosi yang sangat baik karena adanya titanium karbida yang stabil. TC4 mempertahankan propertinya dalam berbagai macam bahan kimia.
T: Apakah bubuk TC4 berbutir halus atau kasar?
J: Serbuk TC4 tersedia dalam ukuran butiran mikro yang halus dan ukuran butiran yang lebih kasar. Serbuk halus di bawah 10 mikron lebih disukai untuk sintering sementara bubuk kasar 20-45 mikron digunakan untuk pengelasan atau penyemprotan termal.
T: Dapatkah bubuk TC4 dicetak 3D?
J: Ya, pengaliran pengikat canggih dan teknik fusi bedengan serbuk laser memungkinkan pencetakan geometri kompleks 3D menggunakan serbuk TC4 untuk menambah kekerasan, kekuatan, dan ketahanan aus.