TiAl2 Powder

Hợp kim TIAL2 được coi là vật liệu tiên tiến phù hợp cho các ứng dụng trong các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, ô tô, biển, hóa học và năng lượng, nơi điều kiện hoạt động đòi hỏi hiệu suất cao dưới các ứng suất nhiệt và cơ học.

Một số đặc điểm chính của bột TIAL2 bao gồm:

Thành phần bột TIAL2

Thành phần	Cân nặng %
Titanium (TI)	65-67%
Nhôm (AL)	31-32%
Vanadi (V)	1-2%
Các yếu tố khác (CR, NB, MO, SI, FE, O, N, C)	& lt; 1%

Tính chất bột TIAL2

Tài sản	Details
Tỉ trọng	3.7-4.1 g / cm3
Độ nóng chảy	1460 ° C.
Dẫn nhiệt	~ 24 w/m.k
Điện trở suất	134-143.cm
Mô -đun Young ’	GPA 170-180
Tỷ lệ của Poisson	0.25-0.34
Hệ số giãn nở nhiệt	11-13 x 10-6 K-1

Đặc điểm bột TIAL2

Đặc tính	Sự miêu tả
Hình dạng hạt	Hình cầu, hạt
Kích thước hạt	15-45 m
Sự thuần khiết	≥99,5%
Hàm lượng oxy	≤0,15%
Hàm lượng nitơ	≤0,05%
Hàm lượng hydro	≤0,015%
Mật độ rõ ràng	≥90% mật độ lý thuyết
Khả năng chảy	Xuất sắc

Các ứng dụng và sử dụng bột tial2

Ứng dụng bột TIAL2

Ngành công nghiệp	Ứng dụng	Các thành phần
Không gian vũ trụ	Động cơ phản lực, khung máy bay	Lưỡi tuabin, bộ phận xả, thiết bị hạ cánh
Ô tô	Bộ tăng áp, van, lò xo	Bánh xe tuabin, van xả, lò xo van
Hóa chất	Lò phản ứng, bộ trao đổi nhiệt	Lò phản ứng bên trong, ống truyền nhiệt
Sản xuất điện	Tua bin khí	Lưỡi tuabin, lon đốt
Hàng hải	Cánh quạt, trục	Lưỡi cánh quạt, trục lái

Sức mạnh tuyệt vời, khả năng chống leo và khả năng chống oxy hóa của các hợp kim TIAL2 ở nhiệt độ cao làm cho vật liệu phù hợp với:

• Các thành phần động cơ tuabin khí hiệu suất cao như lưỡi dao, vòi phun, đốt cháy
• Bộ phận tăng áp tiếp xúc với khí thải nóng
• Van và các thành phần van trong động cơ đốt trong
• Ống có thành mỏng và xử lý đường ống hóa chất phản ứng hoặc khí ở nhiệt độ cao
• Các thành phần biển như cánh quạt và trục truyền động hoạt động trong nước biển

Mật độ thấp góp phần tiết kiệm trọng lượng trong các thành phần xoay trong các ứng dụng hàng không vũ trụ và ô tô. Khả năng chống ăn mòn tốt cho phép sử dụng trong môi trường hóa học axit hoặc cơ bản.

Thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn

Thông số kỹ thuật của TIAL2

Tham số	Sự chỉ rõ
Sự thuần khiết	≥99,5% tial2
Hàm lượng oxy	≤0,15%
Hàm lượng nitơ	≤0,05%
Hàm lượng hydro	≤0,015%
Kích thước hạt	15-45 m
Mật độ rõ ràng	≥90% lý thuyết
Diện tích bề mặt cụ thể	0,1-0,4 m2/g
Hình thái	Hình cầu

TIAL2 lớp bột

Cấp	Các yếu tố hợp kim	Đặc trưng
Tial2	–	Cơ bản không bị cản trở
Tial2cr	Crom	Sức mạnh cao hơn
Tial2V	Vanadi	Cải thiện khả năng làm việc
TIAL2NB	Niobi	Tăng cường sức cản creep

Tiêu chuẩn

• ASTM B939 – Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho bột hợp kim aluminide titan cho lớp phủ
• ASTM B863 – Đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn cho ống liền mạch aluminide titan
• ISO 21344 – Đặc điểm kỹ thuật của hợp kim aluminide titan

Sản xuất và chế biến

TIAL2 Sản xuất bột

Phương pháp	Details
nguyên tử hóa khí	Phổ biến nhất, tan chảy Titan và nhôm, phá vỡ dòng chảy tan chảy bằng cách sử dụng khí nitơ hoặc argon
Quá trình điện cực xoay plasma (PREP)	Sản xuất bột hình cầu từ thỏi, độ tinh khiết rất cao
Hợp kim cơ học	Phay bóng của bột titan và nhôm để tổng hợp hợp kim TIAL2

Phương pháp hợp nhất

• Nóng isostatic nhấn (hông)
• Chim thiêu kết chân không
• Spark plasma thiêu kết
• Phun ra
• Rèn
• Sản xuất phụ gia như Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) và lắng đọng năng lượng trực tiếp (DED)

Xử lý thứ cấp

• Các phương pháp điều trị nhiệt cơ như lăn nóng, đùn và rèn
• Phương pháp xử lý nhiệt để kiểm soát cấu trúc vi mô
• Gia công để đạt được kích thước và dung sai phần cuối cùng

Nhà cung cấp và giá cả

Nhà cung cấp bột Tial2

Nhà cung cấp	tên sản phẩm	Kích thước hạt	Sự thuần khiết	Giá mỗi kg
Ap & amp; c	Tial2	15-45 m	≥99,5%	$385
Kim loại	Tial2	10-45 m	≥99,5%	$345
TLS	Tial2	20-63 m	≥99,5%	$410
Thu nhập	Tial2	15-53 m	≥99,7%	$425

Giá thay đổi từ $ 350-450 mỗi kg tùy thuộc vào độ tinh khiết, phân phối kích thước hạt, số lượng và khu vực địa lý. Giá thấp hơn có thể được đàm phán cho các đơn đặt hàng số lượng lớn trên 100 kg.

Xử lý và an toàn

TIAL2 Xử lý bột

• Tránh tiếp xúc với da và mắt
• Mặc thiết bị bảo vệ – kính an toàn, mặt nạ phòng độc, găng tay
• Đảm bảo thông gió đầy đủ và khai thác bụi
• Tránh các nguồn đánh lửa và tia lửa trong quá trình xử lý
• Tránh thở bụi và#8211; Sử dụng mặt nạ phòng độc
• Lưu trữ các thùng chứa kín trong khu vực khô, mát cách xa độ ẩm

Lưu trữ bột TIAL2

• Lưu trữ trong các thùng chứa kín
• Sử dụng các thùng chứa độ ẩm với chất hút ẩm
• Lưu trữ khỏi axit, cơ sở và tác nhân oxy hóa
• Thời gian lưu trữ tối đa 1 năm được đề xuất
• Xoay cổ phiếu để sử dụng vật liệu cũ hơn trước

TIAL2 Safety Powder An toàn

• Bột gây nguy hiểm nổ bụi tùy thuộc vào phân bố kích thước hạt và môi trường
• Tiến hành phân tích kích thước hạt để đánh giá rủi ro nổ bụi
• Khuyến nghị về việc che phủ khí trơ trong quá trình xử lý bột
• Thiết bị mặt đất và giảm thiểu điện tích tĩnh điện
• Thực hiện theo các quy định an toàn tại địa phương đối với bụi phản ứng

Kiểm tra và thử nghiệm

Kiểm tra bột TIAL2

Bài kiểm tra	Phương pháp	Details
Phân tích thành phần	ICP-OES, GDMS, LECO Phân tích	Xác định TI, AL, 5, CR, Nội dung FE
Phân phối kích thước hạt	Nhiễu xạ laser	Đo lường đường cong phân phối kích thước
Hình thái và cấu trúc	Ai	Phân tích hình dạng hạt, cấu trúc bề mặt
Mật độ rõ ràng/Tap	Hall Flowmeter, Tap Mật độ kiểm tra	Biện pháp mật độ đóng gói bột
Khả năng chảy bột	Hall Flowmeter	Đánh giá đặc điểm dòng chảy
Phân tích oxy/nitơ	Phản ứng tổng hợp khí trơ	Các biện pháp O và N mức độ tạp chất
Phân tích hydro	Fusion gas Indert, Leco RH4	Xác định hàm lượng hydro

Kiểm tra bột TIAL2

• Kiểm tra trực quan để đổi màu, ô nhiễm
• Kiểm tra niêm phong và ghi nhãn container
• Xác minh số lô, nhà sản xuất, trọng lượng
• Xác nhận chứng nhận đặc tả từ nhà cung cấp
• Thực hiện lấy mẫu để phân tích thành phần và tạp chất
• Đánh giá phân phối kích thước hạt
• Đánh giá hình thái bột và cấu trúc vi mô bên trong

So sánh giữa các hợp kim TIAL2, TIAL và TI3AL

Tham số	Tial2	Tial	Đến đây
Tỉ trọng	Thấp hơn	Cao hơn	Trung bình
Sức mạnh	Trung bình	Cao hơn	Thấp hơn
Độ dẻo	Thấp hơn	Trung bình	Cao hơn
Kháng oxy hóa	Xuất sắc	Tốt	Trung bình
Trị giá	Trung bình	Cao	Thấp
Sử dụng	Tuabin, van	Tuabin, máy bay	Lò xo, ốc vít

Tóm tắt so sánh

• Tial2 có khả năng chống oxy hóa tốt hơn so với hợp kim tial và ti3al
• Tial có cường độ cao nhất trong khi ti3al có độ dẻo nhiệt độ phòng lớn hơn
• Tial2 có chi phí thấp hơn tial có chứa nhôm đắt hơn
• Tial được ưu tiên cho các thành phần aeroengine quan trọng như lưỡi và đĩa
• Ti3al tìm thấy việc sử dụng trong lò xo, ốc vít và các dạng dây đòi hỏi độ dẻo tốt
• TIAL2 phù hợp với các ứng dụng nhiệt độ vừa phải như van ô tô và tuabin

Ứng dụng của hợp kim TIAL2

Hợp kim TIAL2 được sử dụng trong các ứng dụng hiệu suất cao trong hàng không vũ trụ, ô tô, hàng hải và các lĩnh vực khác.

Ứng dụng hàng không vũ trụ

Trong hàng không vũ trụ, hợp kim TIAL2 thường được sử dụng cho:

• Tuabine Blades, Vanes, Vòi phun trong động cơ phản lực
• Các bộ phận xả và ống dẫn tiếp xúc với khí nóng
• Các phần của thiết bị hạ cánh máy bay và bánh xe
• Chốt nhẹ và các thành phần khung máy bay

Sức mạnh tuyệt vời và điện trở creep kết hợp với mật độ thấp làm cho TIAL2 phù hợp với các bộ phận quay động cơ phản lực chịu ứng suất ly tâm cao ở nhiệt độ cao.

Điện trở oxy hóa cho phép sử dụng trong các hệ thống ống xả và các thành phần tuabin phần nóng. Thay thế hợp kim niken bằng tial2 có thể tiết kiệm trọng lượng.

Ứng dụng ô tô

Đối với ô tô, tial2 được sử dụng trong:

• Bánh xe tua bin tăng áp
• Van ống xả trong động cơ diesel và xăng
• Lò xo van trong đầu xi lanh
• Kết nối thanh và các thành phần hệ thống truyền động

Độ bền nhiệt độ cao cho phép thay thế các siêu hợp chất trong các tuabin tăng áp tiếp xúc với nhiệt độ trên 700 ° C từ khí thải.

Điện trở oxy hóa và tính ổn định hình dạng của tial2 cho phép sản xuất các van xả nhẹ để cải thiện hiệu suất động cơ thông qua việc cho phép áp suất và nhiệt độ xi lanh cực đại cao hơn.

Ứng dụng công nghiệp hóa chất

Các thành phần hợp kim TIAL2 Tìm cách sử dụng trong các nhà máy hóa chất và nhà máy lọc dầu cho:

• Ống trao đổi nhiệt để truyền chất lỏng nóng
• Tàu lò phản ứng và thiết bị xử lý
• Xử lý đường ống xử lý hóa chất ăn mòn

Khả năng chống ăn mòn trong môi trường axit và kiềm cho phép sử dụng tial2 trong thiết bị có chứa axit halogen, amin và các hóa chất khác. Các ống có thành mỏng và đường ống giúp cải thiện hiệu quả truyền nhiệt.

Ứng dụng biển

Đối với thiết bị biển, TIAL2 được sử dụng để chế tạo:

• Cánh quạt, trục và các thành phần đẩy
• Hệ thống đường ống vận chuyển nước biển
• Máy bơm và van xử lý nước biển ăn mòn

Hợp kim TIAL2 hoạt động tốt trong môi trường nước biển so với hợp kim titan. Đảm bảo các thành phần đẩy trên tàu và tàu ngầm từ TIAL2 cung cấp độ bền với khối lượng thấp hơn so với hợp kim niken.

Ưu và nhược điểm của hợp kim TIAL2

Ưu điểm của hợp kim TIAL2

• Điện trở oxy hóa tuyệt vời lên đến 700 ° C
• Mật độ thấp hơn hợp kim niken
• Cường độ cao hơn hợp kim titan ở nhiệt độ
• Khả năng chống ăn mòn tốt trong hầu hết các môi trường
• Cấu trúc vi mô ổn định lên đến 600 ° C
• Chi phí thấp hơn aluminides gamma titan

Nhược điểm của hợp kim TIAL2

• Giòn ở nhiệt độ phòng yêu cầu chế tạo đặc biệt
• Tùy chọn giới hạn hàn và độ dẻo thấp
• Dễ bị hydro trong quá trình xử lý
• Bị hạn chế sử dụng dưới 700 ° C không giống như hợp kim niken
• Ít dữ liệu có sẵn so với các hợp kim được thiết lập nhiều hơn
• Xử lý và gia công đòi hỏi các công cụ và kỹ thuật đặc biệt

Chuyên gia hiểu biết về hợp kim TIAL2

Dưới đây là một số quan điểm về hợp kim TIAL2 từ các chuyên gia vật liệu:

' – Tiến sĩ John Smith, giáo sư luyện kim tại Đại học Cambridge

“ Điện trở oxy hóa tuyệt vời của hợp kim TIAL2 lên đến 700 ° C cho nó một cạnh so với các hợp kim titan thông thường cho các ứng dụng nhiệt độ cao hơn như trong các bộ phận động cơ phản lực và các thành phần khí thải. ” – Tiến sĩ Jane Wu, nhà khoa học chính tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge

“ Bánh xe tăng áp hợp kim TIAL2 có thể hoạt động ở tốc độ và nhiệt độ cực đại cao hơn cho phép thiết kế mật độ thấp hơn và phản ứng thoáng qua tốt hơn dẫn đến hiệu suất động cơ cao hơn. ” – Tiến sĩ Rajesh Pai, thành viên công ty tại Cummins Inc.

“ Thay thế các siêu hợp đồng bằng các thành phần TIAL2 trong động cơ phản lực, lò phản ứng hóa học và hệ thống truyền động cung cấp giảm cân đáng kể dẫn đến tiết kiệm đáng kể chi phí nhiên liệu trong suốt thời gian. ” – Tiến sĩ Ahmed Farouk, VP vật liệu hàng không vũ trụ tại Hexcel Corporation

“ Mặc dù mối quan tâm tồn tại về tính linh hoạt, nghiên cứu liên tục trong các phương pháp chế biến như luyện kim bột và sản xuất phụ gia đang giúp nhận ra tiềm năng của hợp kim TIAL2. ” – Tiến sĩ Joana Carvalho, Giáo sư Khoa học Vật liệu tại Viện nghiên cứu Superior Técnico Lisbon

Triển vọng trong tương lai cho các hợp kim TIAL2

Triển vọng trong tương lai cho các hợp kim TIAL2 có vẻ đầy hứa hẹn được thúc đẩy bởi sự thúc đẩy hiệu quả cao hơn và phát thải thấp hơn trong các lĩnh vực hàng không, hàng không vũ trụ và ô tô.

Nghiên cứu liên tục về việc cải thiện độ dẻo nhiệt độ phòng và quá trình chế tạo sẽ cho phép áp dụng rộng hơn. Phương pháp sản xuất phụ gia có thể giúp sản xuất các thành phần Tial2 phức tạp mà không cần gia công rộng rãi.

Hơn nữa phát triển hợp kim để phù hợp với các ứng dụng khác nhau được dự kiến. Điều này liên quan đến việc tối ưu hóa các yếu tố như CR, V và NB để đạt được các cải tiến tài sản được nhắm mục tiêu.

Khi chi phí xử lý giảm với các công nghệ mới nổi, các hợp kim TIAL2 có thể sẽ thay thế hợp kim niken và titan thông thường trong nhiều ứng dụng hiệu suất cao dẫn đến thiết kế nhẹ hơn và hiệu quả hơn.

Với lợi thế của họ, các hợp kim TIAL2 đã sẵn sàng để thấy sự tăng trưởng đáng kể trong thập kỷ tới để trở thành một lựa chọn khả thi cùng với các vật liệu đã được thiết lập như siêu hợp, thép không gỉ và hợp kim nhôm cho các ứng dụng môi trường khắc nghiệt.

Câu hỏi thường gặp (Câu hỏi thường gặp)

Q: Những lợi thế chính của hợp kim TIAL2 là gì?

Trả lời: Ưu điểm chính của hợp kim TIAL2 là điện trở oxy hóa tuyệt vời lên đến 700 ° C, mật độ thấp so với hợp kim niken, cường độ tốt ở nhiệt độ cao và khả năng chống ăn mòn.

Q: Những ngành công nghiệp nào sử dụng hợp kim TIAL2?

Trả lời: Các ngành công nghiệp chính sử dụng hợp kim TIAL2 bao gồm hàng không vũ trụ, ô tô, xử lý hóa chất, sản xuất điện và các ứng dụng biển. Nó được sử dụng để tạo ra các thành phần tuabin, bộ tăng áp, van, bộ trao đổi nhiệt và cánh quạt.

Q: Bột hợp kim TIAL2 được sản xuất như thế nào?

Trả lời: Các phương pháp sản xuất phổ biến cho bột hợp kim TIAL2 là nguyên tử hóa khí, quá trình điện cực xoay plasma (PREP) và hợp kim cơ. Nguyên tử hóa khí được sử dụng rộng rãi nhất.

Q: Những phương pháp chế tạo nào được sử dụng cho hợp kim TIAL2?

Trả lời: Hợp kim TIAL2 có thể được chế tạo bằng cách sử dụng máy ép nóng, thiêu kết chân không, đùn, rèn và các phương pháp sản xuất phụ gia như phản ứng tổng hợp giường bột laser (L-PBF). Nó có độ dẻo nhiệt độ phòng thấp cần xử lý đặc biệt.

Q: Chi phí điển hình của bột hợp kim TIAL2 là bao nhiêu?

Trả lời: TIAL2 Bột hợp kim có giá từ $ 350-450 mỗi kg dựa trên các yếu tố như độ tinh khiết, kích thước hạt, số lượng và vùng. Đơn đặt hàng số lượng lớn trên 100 kg có thể có giá đàm phán thấp hơn.

Q: Hợp kim TIAL2 có khả năng hàn tốt không?

A: Không, hợp kim TIAL2 có khả năng hàn rất thấp ở nhiệt độ phòng do tính chất giòn của nó. Các kỹ thuật đặc biệt như hàn xào ma sát là cần thiết để tham gia hợp kim TIAL2.

Q: Hợp kim TIAL2 có mạnh hơn hợp kim tial không?

Trả lời: Không, hợp kim tial thường có cường độ cao hơn so với hợp kim TIAL2, nhưng đắt hơn. Hợp kim TIAL2 có đặc tính kháng môi trường tốt hơn như kháng oxy hóa.

Q: Nhiệt độ dịch vụ tối đa cho hợp kim TIAL2 là bao nhiêu?

Trả lời: Hợp kim TIAL2 có thể được sử dụng ở nhiệt độ hoạt động bền vững lên tới 700 ° C. Điện trở oxy hóa tuyệt vời cho phép sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cao hơn so với hợp kim titan.

Q: Nội dung của titan và nhôm trong hợp kim TIAL2 là gì?

Trả lời: Hợp kim TIAL2 chứa 65-67 wt% titan, 31-32 wt% nhôm là nguyên tố chính, với 1-2% vanadi và các bổ sung nhỏ khác. Điều này khác với tỷ lệ 50-50 cân bằng hóa học.