TiNb Alloy Powder

Giới thiệu về bột hợp kim Tinb

Bột hợp kim Tinb bao gồm Titanium và Niobi Kim loại. Nó cung cấp một sự kết hợp độc đáo của cường độ cao, mật độ thấp, khả năng tương thích sinh học, kháng ăn mòn, mệt mỏi và kháng creep ở nhiệt độ cao.

Hợp kim TINB là một phần của một loại vật liệu intermetallic titan rộng hơn có tính chất vật lý, hóa học và cơ học vượt trội so với titan tinh khiết. Việc bổ sung niobi như một phần tử hợp kim giúp tăng cường các tính chất nhất định và cho phép điều chỉnh các hợp kim TINB cho các ứng dụng cụ thể.

Một số lợi thế chính của bột hợp kim Tinb bao gồm:

• Tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng cao
• Khả năng chịu được nhiệt độ và căng thẳng cực mạnh
• Chống lại hao mòn, mài mòn và ăn mòn trong môi trường khắc nghiệt
• Tương thích sinh học và không độc hại cho sử dụng y tế
• Có thể được xử lý thành các hình dạng phức tạp bằng cách sử dụng sản xuất phụ gia
• Cung cấp sự linh hoạt về thiết kế cho các kỹ sư

Các hợp kim TINB cạnh tranh với các siêu hợp đồng dựa trên niken và cobalt trong ngành hàng không vũ trụ. Họ cũng cung cấp một giải pháp thay thế cho thép không gỉ cho cấy ghép và thiết bị y sinh. Hợp kim TINB đang cho phép các ứng dụng và thiết kế mới không thể với các vật liệu khác.

Bài viết này cung cấp một tài liệu tham khảo kỹ thuật bao gồm các thành phần, tính chất, xử lý, ứng dụng, thông số kỹ thuật, chi phí và các khía cạnh thực tế khác của bột hợp kim TINB.

Thành phần bột hợp kim thiếc

Hợp kim TINB chứa chủ yếu là titan và niobi là các yếu tố cấu thành chính. Hàm lượng niobi thường dao động từ 10% đến 50% theo trọng lượng, với số dư là titan.

Tỷ lệ TI so với NB có thể được điều chỉnh để tạo ra các loại hợp kim TINB khác nhau được tối ưu hóa cho các tính chất nhất định. Một số lớp Tinb phổ biến bao gồm:

• Ti-10NB – 10% niobi, 90% titan
• Ti-35NB – 35% niobi, 65% titan
• Ti-45NB – 45% niobi, 55% titan
• Ti-50NB – 50% niobi, 50% titan

Ngoài ra, một lượng nhỏ các yếu tố khác như zirconium, tantalum, molybden, crom có thể được thêm vào để tăng cường hơn nữa các đặc tính. Oxy và nitơ cũng có thể có mặt dưới dạng tạp chất.

Bảng 1: Thành phần hóa học của các loại hợp kim thông thường

Lớp hợp kim	Nội dung niobi	Nội dung titan
Của-10nb	10%	90%
Biến mất	35%	65%
Của -5nb	45%	55%
Của 50nb	50%	50%

Kiểm soát thành phần là rất quan trọng để đạt được các thuộc tính mong muốn trong sản phẩm hợp kim TINB cuối cùng. Kỹ thuật luyện kim bột cho phép trộn chính xác các kim loại cấu thành vào nguyên liệu bột hợp kim.

Tính chất bột hợp kim thiếc

Hợp kim TINB thể hiện một loạt các tính chất vật lý, cơ học và hóa học hữu ích làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng hiệu suất cao. Một số thuộc tính chính bao gồm:

Tính chất vật lý

• Mật độ – 4,5 đến 5,5 g/cm3, thấp hơn hợp kim thép và niken
• Điểm nóng chảy – 1550 đến 1750 ° C tùy thuộc vào thành phần
• Điện trở suất điện – 0,5 đến 0,6 .M, cao hơn titan nguyên chất
• Độ dẫn nhiệt – 6 đến 22 w/m.k, thấp hơn titan

Tính chất cơ học

• Độ bền kéo – 500 đến 1100 MPa, tăng theo hàm lượng niobi
• Sức mạnh năng suất – 300 đến 900 MPa
• Độ giãn dài – 10% đến 25%
• Độ cứng – 200 đến 350 HV
• Sức mạnh mệt mỏi – 400 đến 600 MPa

Các tài sản khác

• Kháng ăn mòn – Tuyệt vời do lớp oxit bảo vệ
• Mặc điện trở – Tốt hơn titan do độ cứng
• Khả năng tương thích sinh học – Không độc hại và không gây dị ứng

Bằng cách điều chỉnh tỷ lệ TI/NB, các tính chất như cường độ, độ dẻo, độ cứng và mô đun đàn hồi có thể được tối ưu hóa theo yêu cầu của ứng dụng.

Bảng 2: Tính chất điển hình của hợp kim TI-35NB

Tài sản	Giá trị
Tỉ trọng	5,2 g / cm3
Độ nóng chảy	1600 ° C.
Sức căng	650 MPa
Sức mạnh năng suất	550 MPa
Kéo dài	15%
Mô đun đàn hồi	60 GPA
Độ cứng	250 HV

Ứng dụng bột hợp kim thiếc

Các thuộc tính độc đáo của hợp kim TINB làm cho chúng phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi trong các ngành công nghiệp khác nhau:

Không gian vũ trụ

• Các thành phần động cơ – Lưỡi dao, Đĩa, Chốt
• Các bộ phận khung máy bay – thiết bị hạ cánh, cánh, thân máy bay
• Hệ thống thủy lực – máy bơm, van, bộ truyền động

Ô tô

• Lò xo van, van động cơ
• Kết nối thanh, cánh quạt tăng áp
• Các thành phần đua xe động cơ

Y sinh

• Cấy ghép chỉnh hình – Đầu gối, hông
• Cấy ghép nha khoa, vương miện
• Dụng cụ phẫu thuật
• Các thiết bị y tế

Công nghiệp hóa chất

• Bộ trao đổi nhiệt, lò phản ứng
• Máy bơm, van, đường ống
• Thiết bị chống ăn mòn

Các ứng dụng khác

• Hàng thể thao – Câu lạc bộ Golf, Khung xe đạp
• Đồng hồ và đồ trang sức cao cấp
• Tiếp điểm điện và đầu nối
• Các bộ phận lò nhiệt độ cao

Sự kết hợp giữa sức mạnh, khả năng chống nhiệt độ, kháng ăn mòn và khả năng tương thích sinh học cho phép các hợp kim TINB thay thế các vật liệu nặng hơn trong các ngành này.

Bảng 3: Ứng dụng Hợp kim Tinb theo ngành công nghiệp

Ngành công nghiệp	Các ứng dụng
Không gian vũ trụ	Các thành phần động cơ, bộ phận khung máy bay, hệ thống thủy lực
Ô tô	Lò xo van, van động cơ, thanh kết nối
Y sinh	Cấy ghép, nha khoa, dụng cụ phẫu thuật, thiết bị
Hóa chất	Trao đổi nhiệt, lò phản ứng, máy bơm, van
Khác	Hàng thể thao, đồng hồ, tiếp điểm điện, các bộ phận lò

Xử lý bột hợp kim thiếc

Bột hợp kim Tinb có thể được sản xuất thông qua các tuyến xử lý khác nhau:

Bột kim loại trộn

• Bột Titan và Niobi nguyên tố được pha trộn với nhau trong các thành phần cần thiết
• Hỗn hợp bột hỗn hợp được hợp kim cơ học để tạo thành bột hợp kim thiếc

nguyên tử hóa khí

• Hợp kim nóng nóng chảy được nguyên tử hóa bằng khí trơ vào các giọt mịn
• giọt nước hóa thành các hạt bột hợp kim hình cầu

Quá trình điện cực xoay plasma (PREP)

• Thanh điện cực Tinb bị tan chảy bằng cách sử dụng vòng cung plasma và quay ở tốc độ cao
• Lực ly tâm làm cho các giọt bị vỡ và hóa rắn thành các hạt

Phương pháp Hydride-Dehydride (HDH)

• Kim loại TI và NB được chuyển đổi thành bột hydride giòn
• Bột hydrua được pha trộn, mất nước, nghiền và sàng

Kích thước hạt, hình thái, khả năng chảy và cấu trúc vi mô của bột có thể được kiểm soát bằng cách chọn quy trình sản xuất thích hợp. Điều này ảnh hưởng đến các thuộc tính cuối cùng sau khi hợp nhất.

Bảng 4: Phương pháp sản xuất bột hợp kim Tinb

Phương pháp	Sự miêu tả	Kích thước hạt	Hình thái
Hợp kim cơ học	Pha trộn và xay xát bột Ti và NB	10 – 50 micron	Không đều, góc
nguyên tử hóa khí	Nguyên tử khí trơ của hợp kim nóng chảy	15 – 150 micron	Hình cầu
Điện cực quay plasma	Sự tan rã ly tâm của điện cực tan chảy	50 – 150 micron	Hình cầu
Quy trình HDH	Hydriding, khử nước, nghiền nát bột pha trộn	10 – 63 micron	Không đều, góc

Hợp nhất bột hợp kim Tinb

Bột hợp kim TINB có thể được chuyển đổi thành các thành phần mật độ đầy đủ bằng cách sử dụng các kỹ thuật hợp nhất luyện kim bột khác nhau:

Nóng isostatic nhấn (hông)

• Bột đóng gói được hông ở nhiệt độ và áp suất cao

Chim thiêu kết chân không

• Bột được nén chặt và thiêu kết trong lò chân không

Spark plasma thiêu kết

• Bột được làm nóng đồng thời và được nén bởi dòng DC xung

Đúc kim loại (MIM)

• Bột được trộn với chất kết dính, đúc, gỡ lỗi và thiêu kết

sản xuất phụ gia

• Fusion giường bột (SLM, EBM) hoặc lắng đọng năng lượng theo hướng (DED)

Hip và thiêu kết chân không có thể đạt được mật độ gần với toàn bộ trong khi vẫn giữ được cấu trúc vi mô tốt. Sản xuất phụ gia cung cấp tự do hình học lớn hơn. Quá trình hợp nhất có thể được tối ưu hóa để đạt được các thuộc tính mong muốn.

Bảng 5: Kỹ thuật hợp nhất bột hợp kim Tinb

Phương pháp	Sự miêu tả	Tỉ trọng	Cấu trúc vi mô	Hình học
HIP	Áp suất cao, nhiệt độ cao	Mật độ gần đầy đủ	Khỏe	Hình dạng đơn giản
Chim thiêu kết chân không	Thiêu kết trong lò chân không	Mật độ gần đầy đủ	Khỏe	Hình dạng đơn giản
Spark plasma thiêu kết	Dòng điện xung và áp lực	Mật độ đầy đủ	Ultrafine	Hình dạng đơn giản
Đúc kim loại	Bột + Binder Đúc	Mật độ gần đầy đủ	Ultrafine	Hình dạng phức tạp
sản xuất phụ gia	Phản ứng tổng hợp giường bột hoặc lắng đọng năng lượng theo hướng	Mật độ gần đầy đủ	Thô	Hình dạng phức tạp

Thông số kỹ thuật cho bột hợp kim Tinb

Bột Alloy Tinb có sẵn trong các thông số kỹ thuật khác nhau được thiết kế cho các ứng dụng khác nhau:

Các tác phẩm: Các lớp có hàm lượng Niobium 10% đến 50%

Kích thước hạt: 10 đến 150 micron

Hình thái học: Hình cầu, không đều hoặc pha trộn

Phương pháp sản xuât: Hàng nguyên tử hóa, HDH, nguyên tố pha trộn

Độ tinh khiết: & gt; 99,5% titan, & gt; 99,8% niobium

Oxygen Content: & LT; 2000 ppm

Flowability: Tốc độ lưu lượng hội trường & gt; 23 giây/50g

Mật độ rõ ràng: 2,5 g/cc

Mật độ nhấn: 3,5 g/cc

Thành phần hóa học, phân bố kích thước hạt, hình thái, tốc độ dòng chảy và mật độ là các đặc tính thường được chỉ định. Hợp kim tùy chỉnh và thông số kỹ thuật bột có thể được sản xuất cho các ứng dụng cụ thể.

Bảng 6: Đặc điểm kỹ thuật điển hình của Gas TI-35NB

Tham số	Sự chỉ rõ
Thành phần hợp kim	Biến mất
Kích thước hạt	15 đến 45 micron
Hình thái	Hình cầu
Phương pháp sản xuât	nguyên tử hóa khí
Sự thuần khiết	Ti & gt; 99,5%, NB & GT; 99,8%
Hàm lượng oxy	& lt; 1500 ppm
Lưu lượng dòng chảy	& gt; 38 giây/50g
Mật độ rõ ràng	≥ 2,7 g/cc
Chạm vào mật độ	≥ 4.2 g/cc

Nhà cung cấp bột hợp kim Tinb

Một số nhà cung cấp hàng đầu toàn cầu của bột hợp kim Titanium Niobi bao gồm:

• AP & amp; C – Bột hợp kim Titan và Niobi
• Kỹ sư thiết bị Atlantic – Bột hình cầu và góc
• TLS Technik – khí hóa hợp kim hóa nguyên tử
• Công nghệ kim loại – Bột sơn nguyên tố và preally hỗn hợp
• Sandvik Osprey – Gas Rượu hình cầu nguyên tử
• Phụ gia thợ mộc – Bột hợp kim tùy chỉnh

Hợp kim TINB cũng được cung cấp bởi các nhà cung cấp kim loại titan và niobi. Cả hai hợp kim được tiêu chuẩn hóa và các chế phẩm tùy chỉnh có thể có nguồn gốc từ các nhà sản xuất bột này.

Bảng 7: Nhà cung cấp bột hợp kim Tinb

Công ty	Nguyên vật liệu	Phương pháp sản xuất
Ap & amp; c	TI, NB, TINB Hợp kim	nguyên tử hóa khí
Kỹ sư thiết bị Đại Tây Dương	TI, NB, TINB Hợp kim	Nguyên tử hóa khí, pha trộn
TLS Technik	Hợp kim thiếc	nguyên tử hóa khí
Công nghệ kim loại	Hợp kim thiếc	Nguyên tố pha trộn, được phân tích
Sandvik Osprey	Hợp kim thiếc	nguyên tử hóa khí
Phụ gia thợ mộc	Hợp kim TINB tùy chỉnh	nguyên tử hóa khí

Chi phí bột hợp kim Tinb

Bột hợp kim TINB đắt hơn so với bột titan hoặc niobi. Chi phí phụ thuộc vào:

• Thành phần – Hàm lượng NB cao hơn tăng chi phí
• Tinh khiết – Tăng chi phí cho độ tinh khiết cao hơn
• Kích thước và phân phối hạt
• Phương pháp sản xuất – Gas nguyên tử hóa chi phí nhiều hơn
• Số lượng đặt hàng – khối lượng lớn hơn có chi phí thấp hơn

Giá chỉ định cho bột hợp kim TINB với số lượng nhỏ:

• TI-10NB: $ 100 đến $ 300 mỗi kg
• -X5nb: $ 200 đến $ 500 mỗi kg
• TI-50NB: $ 300 đến $ 800 mỗi kg

Giá cả giảm đáng kể cho các đơn đặt hàng số lượng lớn hàng trăm kg hoặc vài tấn.

Bảng 8: Giá chỉ định của bột hợp kim tinb

Hợp kim	Giá cả ($/kg)
Của-10nb	$100 – $300
Biến mất	$200 – $500
Của 50nb	$300 – $800

Xử lý và lưu trữ bột hợp kim Tinb

Là một loại bột kim loại phản ứng, một số chăm sóc là cần thiết khi xử lý bột hợp kim Tinb:

• Lưu trữ trong các thùng chứa kín trong bầu không khí khô, khô để ngăn chặn quá trình oxy hóa và ô nhiễm
• Tránh tiếp xúc với oxy, độ ẩm, dầu, vật liệu dễ cháy
• Ngăn chặn sự tích lũy bột mịn trên bề mặt hoặc thiết bị
• Mặt đất tất cả các thiết bị dẫn điện được sử dụng trong xử lý
• Sử dụng các công cụ chống tia lửa và giảm thiểu việc tạo bụi
• Đeo găng tay và bảo vệ hô hấp khi xử lý
• Sử dụng các hệ thống thông gió có căn cứ và tránh những đám mây bụi
• Tránh xa nhiệt, ngọn lửa, tia lửa và các nguồn đánh lửa khác
• Theo dõi bảng dữ liệu an toàn cho PPE thích hợp và các biện pháp phòng ngừa

Nếu được lưu trữ đúng cách trong bầu không khí khô, khô, bột hợp kim TINB có thời hạn sử dụng điển hình là 12 tháng. Điều kiện lưu trữ không đúng có thể dẫn đến quá trình oxy hóa, mất khả năng lưu chuyển hoặc các mối nguy hiểm đánh lửa.

Bảng 9: Hướng dẫn xử lý bột bằng hợp kim Tinb

Tham số	Hướng dẫn
Kho	Hộp kín, bầu không khí trơ khô
Bầu không khí	Tránh oxy, độ ẩm, dầu, dễ cháy
Thiết bị	Mặt đất tất cả các thiết bị dẫn điện
Công cụ	Use non-sparking tools
Thông gió	Hệ thống thông gió nối đất
PPE	Găng tay, bảo vệ hô hấp
Các biện pháp phòng ngừa	Tránh nhiệt, ngọn lửa, tia lửa
Hạn sử dụng	12 tháng trong bầu không khí trơ

Bảng dữ liệu an toàn cho bột hợp kim Tinb

Giống như các loại bột kim loại phản ứng khác, một số biện pháp phòng ngừa an toàn quan trọng đối với hợp kim TINB:

• Mặc PPE – găng tay, bảo vệ mắt, mặt nạ/mặt nạ
• Tránh hít vào bột – Sử dụng bảo vệ hô hấp
• Tránh tiếp xúc với da và mắt
• Rửa kỹ sau khi xử lý bột
• Tránh các nguồn đánh lửa, bột có thể dễ cháy
• Sử dụng nền tảng và thông gió thích hợp
• Không khí lưu trữ trơ để ngăn chặn quá trình oxy hóa
• Tránh sự cố tràn và tích tụ bụi trên bề mặt
• Thực hiện theo hướng dẫn trên SDS và nhãn cảnh báo

Sơ cứu:

• Hít phải: Di chuyển đến không khí trong lành. Nhận trợ giúp y tế nếu cần.
• Tiếp xúc với da: Rửa bằng xà phòng và nước. Nhận trợ giúp nếu kích thích vẫn còn.
• Giao tiếp bằng mắt: Mắt bằng nước trong 15 phút. Được chăm sóc y tế.
• Ăn uống: Uống nước. Nhận hỗ trợ y tế nếu xảy ra khó chịu.

Luôn luôn tham khảo SDS từ nhà cung cấp để biết thông tin an toàn và sức khỏe hoàn chỉnh trước khi xử lý và xử lý bột hợp kim TINB.

Bảng 10: Các biện pháp an toàn chính cho bột hợp kim Tinb

Vật phẩm an toàn	Các biện pháp phòng ngừa
PPE	Găng tay, kính bảo hộ, mặt nạ N95
Hít phải	Sử dụng bảo vệ hô hấp
Tiếp xúc với da	Tẩy rửa khu vực nhiểm bẩn băng nước và bột giặt
Giao tiếp bằng mắt	Mắt bằng nước trong 15 phút
Ăn vào	Uống nước. Nhận trợ giúp y tế nếu cần.
Thông gió	Sử dụng mũ trùm đầu nối đất
Nền tảng	Mặt đất tất cả các thiết bị trong quá trình xử lý
Đánh lửa	Tránh tia lửa, ngọn lửa, nguồn nhiệt
Kho	Bầu không khí trơ ra khỏi vật liệu dễ cháy

Kiểm tra chất lượng của bột hợp kim tinb

Để đảm bảo bột hợp kim TINB đáp ứng các thông số kỹ thuật, các kiểm tra chất lượng khác nhau được thực hiện:

• Phân tích hóa học – Phân tích ICP, GDM hoặc LECO để xác minh thành phần và độ tinh khiết
• Phân tích kích thước hạt – Nhiễu xạ laser hoặc phân tích sàng để phân phối kích thước
• Hình thái – Hình ảnh SEM để kiểm tra hình dạng hạt và cấu trúc liên kết bề mặt
• Lưu lượng dòng chảy – Kiểm tra đồng hồ đo lưu lượng hội trường cho khả năng lưu lượng bột
• Tỉ trọng – Mật độ rõ ràng và các phép đo mật độ vòi
• Oxy/nitơ – Phân tích phản ứng tổng hợp khí trơ cho tạp chất kẽ
• Nhận dạng pha – Phân tích XRD để xác định các giai đoạn hiện tại

Tính chất bột được kiểm tra trên mỗi tiêu chuẩn chất lượng theo lô như ASTM B939, ASTM F3049, EN 10204 3.1. Bột có thể được pha trộn giữa các lô để đạt được tính đồng nhất.

Bảng 11: Phương pháp thử nghiệm cho bột hợp kim TINB

Bài kiểm tra	Phương pháp	Tiêu chuẩn
Thành phần	ICP, GDMS, LECO	ASTM E1479, ASTM E2330
Phân phối kích thước hạt	Nhiễu xạ laser, sàng	ASTM B822
Hình thái	Hình ảnh SEM	ASTM B822
Lưu lượng dòng chảy	Máy đo lưu lượng hội trường	ASTM B213
Tỉ trọng	Scott Volumeter	ASTM B212
Oxy/nitơ	Phản ứng tổng hợp khí trơ	ASTM E1019
Phân tích pha	Nhiễu xạ tia X.	ASTM E1876

Các ứng dụng y tế của hợp kim tinb

Do tính tương thích sinh học, cường độ cao và mô đun thấp, các hợp kim TINB được sử dụng rộng rãi cho cấy ghép y tế và thiết bị:

Cấy ghép chỉnh hình

• Thay đầu gối và hông
• Tấm xương, ốc vít
• Thiết bị cố định cột sống
• Cấy ghép nha khoa và cầu

Các hợp kim TINB như Ti-35Nb và TI-45NB phù hợp với mô đun đàn hồi của xương người trong khi cung cấp sức mạnh mệt mỏi cao. Điều này làm giảm việc che chắn căng thẳng so với hợp kim Titaner cứng hơn.

Thiết bị tim mạch

• Stent
• Vỏ nhịp tim
• Hướng dẫn
• Dụng cụ phẫu thuật

Khả năng chống ăn mòn, không độc hại và không mắc bệnh của hợp kim TINB làm cho chúng phù hợp với các thiết bị tiếp xúc với máu và mô.

Lớp hợp kim TINB để sử dụng y tế

• Của-10NB đến 50nb
• Ti-NB-ZR, TI-NB-TA cho các thuộc tính được điều chỉnh
• ISO 5832-11 và ASTM F2066 tiêu chuẩn

Mô đun thấp hơn Ti-35Nb và TI-45Nb thường được sử dụng. NB cao hơn tăng cường nhưng tăng mô đun. Bổ sung ZR/TA nhỏ hơn nữa thuộc tính may.

Ưu điểm của hợp kim TINB để sử dụng y sinh

• Khả năng tương thích sinh học và osseointegration tuyệt vời
• Sức mạnh cao và sức đề kháng mệt mỏi
• Mô đun thấp gần với xương
• Không độc hại, không gây dị ứng
• Kháng ăn mòn
• Không từ tính

Hợp kim TINB cung cấp sự kết hợp tốt nhất của sức mạnh, khả năng tương thích sinh học, kháng ăn mòn và mô đun đàn hồi cho cấy ghép.

Những thách thức của các thành phần y tế hợp kim TINB

• Gia công khó khăn và chế tạo
• Chi phí hơn so với hợp kim TI-6AL-4V
• Yêu cầu kiểm soát và kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt
• Dữ liệu lâm sàng dài hạn vẫn đang phát triển

Tương đối mới cho việc sử dụng y tế, sản xuất và cấp phép cho các thành phần TINB có thể phức tạp hơn. Nhưng lợi thế của họ lớn hơn những thách thức ngắn hạn.

Sử dụng ô tô của hợp kim tinb

Độ bền cao, khả năng chống nhiệt độ và tuổi thọ mỏi của các hợp kim TINB khiến chúng trở nên hấp dẫn đối với các bộ phận ô tô:

Lò xo van

• Sức mạnh cao hơn cho phép khối lượng lò xo thấp hơn
• Giảm van nổi ở vòng tua cao
• Cho phép công suất cao hơn

Van động cơ

• Chịu được khí thải nhiệt độ cao
• Chống lại hao mòn và biến dạng
• Nhẹ

Kết nối thanh

• Tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng cao
• Giảm khối lượng đối ứng
• Cho phép RPM và năng lượng cao hơn

Cánh quạt tăng áp

• Duy trì sức mạnh ở nhiệt độ cao
• Chống lại biến dạng creep
• Thermal shock resistance
• Mật độ thấp

Các thành phần đua xe động cơ

• Hệ thống treo nhẹ, bộ phận khung gầm
• Cuộc sống mệt mỏi vượt trội

Giảm khối lượng và quán tính kết hợp với nhiệt độ và điện trở mệt mỏi dẫn đến hiệu suất và hiệu quả của động cơ cao hơn.

Những thách thức của hợp kim TINB cho ô tô

• Chi phí cao so với hợp kim thép
• Khó khăn trong việc xử lý với luyện kim bột
• Nhà cung cấp hạn chế và kinh nghiệm sản xuất
• Tỷ lệ lợi ích chi phí không chắc chắn

Các lợi ích có thể biện minh cho giá cao cho các phương tiện cao cấp và thể thao đua xe ban đầu. Việc áp dụng rộng hơn phụ thuộc vào các nhà sản xuất bột TINB lái xe giảm.

Các ứng dụng hàng không vũ trụ của hợp kim TINB

Hợp kim TINB cạnh tranh với các siêu hợp chất niken cho các ứng dụng máy bay và khung máy bay cần sức mạnh ở nhiệt độ thấp:

Các thành phần động cơ

• Lưỡi tuabin, đĩa, vỏ
• Lưỡi máy nén
• Trục, ốc vít
• Lực đẩy đảo ngược

Các bộ phận cấu trúc

• Thiết bị hạ cánh
• Cánh, xương sườn, dây
• Khung thân máy bay
• Ống thủy lực

Những lợi ích

• Mật độ thấp hơn 30-50% so với NI Superalloys
• Tiết kiệm trọng lượng
• Sức mạnh tương tự và sức cản leo
• Chịu được sự căng thẳng và nhiệt độ cao

Thách thức

• Chi phí cao hơn hợp kim titan hiện tại
• Khó khăn trong quá trình xử lý các hợp kim rèn
• Kinh nghiệm sản xuất hạn chế và tính khả dụng
• Dữ liệu tài sản vẫn đang phát triển

Ngành công nghiệp hàng không vũ trụ là bảo thủ, vì vậy các chương trình thử nghiệm và trình độ rộng rãi là cần thiết để chứng minh khả năng tồn tại và thiết lập chuỗi cung ứng trước khi áp dụng các hợp kim mới như TINB.

Các ứng dụng khác của hợp kim Tinb

Ngoài việc sử dụng y tế, ô tô và hàng không vũ trụ, các hợp kim TINB cũng phù hợp với:

• Hàng hải – Cánh quạt, trục bơm, phụ kiện
• Hóa chất – Bộ trao đổi nhiệt, bình ngưng, đường ống
• Hàng thể thao – Câu lạc bộ Golf, khung xe đạp, vợt
• Sản xuất điện – Các thành phần tuabin hơi và khí
• Điện tử – Mục tiêu phóng xạ, tụ điện
• Trang sức – Đồng hồ, nhẫn, xỏ khuyên
• Dầu khí – Công cụ hạ cấp, van, máy bơm

Khả năng chống ăn mòn, tính tương thích sinh học và tính chất điện mở rộng tiện ích của các hợp kim TINB trong các ngành công nghiệp khác nhau.

Tiếp tục nghiên cứu và phát triển sẽ khám phá các ứng dụng mới khi kinh nghiệm sản xuất với bột hợp kim TINB phát triển. Cân bằng tài sản độc đáo của họ sẽ cho phép các thiết kế không khả thi với các vật liệu khác.

Triển vọng trong tương lai cho các hợp kim Tinb

• Mở rộng sử dụng y tế được thúc đẩy bởi dân số già và cần cấy ghép tốt hơn
• Việc áp dụng trong Không gian vũ trụ tăng tốc để giảm cân
• Sử dụng ô tô leo thang do nhu cầu hiệu suất cao
• Dầu khí quan tâm tăng cho phần cứng khám phá biển sâu
• Sản xuất thông qua Kỹ thuật luyện kim và AM cải tiến
• Các lớp mới đang được phát triển để điều chỉnh thuộc tính
• Mở rộng chuỗi cung ứng khi các nhà sản xuất thêm công suất hợp kim Tinb
• Chi phí giảm với khối lượng sản xuất cao hơn
• Nhận thức và chấp nhận rộng hơn trong các ngành công nghiệp

Tương lai có vẻ tươi sáng để các hợp kim TINB trở thành một vật liệu tiên tiến mới thay thế các hợp kim truyền thống trong các ứng dụng đòi hỏi khắt khe nhất. Bản lề thành công của họ trên các khoản đầu tư tiếp tục để cải thiện khả năng chi trả.

Key Takeaways trên bột hợp kim Tinb

• Hợp kim TINB cung cấp các đặc tính cơ học vượt trội so với titan
• Mạnh hơn, cứng hơn và độ cứng cao hơn so với titan tinh khiết
• Mật độ thấp hơn và cường độ cao hơn hợp kim niken/thép
• Hiệu suất nhiệt độ cao vượt trội
• Chống lại creep, mệt mỏi và ăn mòn trong môi trường khắc nghiệt
• Khả năng tương thích sinh học tuyệt vời cho cấy ghép y tế
• Thuộc tính có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi tỷ lệ TI/NB
• Được sản xuất thông qua luyện kim nguyên tố pha trộn hoặc preallyed
• Bột có thể được hợp nhất bằng AM, HIP, MIM hoặc thiêu kết
• Các ứng dụng hàng đầu trong các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, ô tô, y sinh
• Triển vọng tương lai tích cực được thúc đẩy bởi nhu cầu hiệu suất cao và nhẹ

Hợp kim TINB đại diện cho một đột phá vật liệu kim loại tiên tiến được kích hoạt bởi các kỹ thuật luyện kim bột. Khi chi phí sản xuất giảm, họ đã sẵn sàng phá vỡ một số ngành công nghiệp đòi hỏi các hợp kim nhẹ, mạnh và nhiệt độ.

Câu hỏi thường gặp về bột hợp kim Tinb

Dưới đây là câu trả lời cho một số câu hỏi phổ biến về bột hợp kim Tinb:

Q: Những lợi thế chính của hợp kim TINB so với hợp kim titan là gì?

Hợp kim TINB có cường độ cao hơn, độ cứng, độ cứng, điện trở hao mòn và hiệu suất nhiệt độ cao so với hợp kim titan. Chúng cũng có mật độ thấp hơn hợp kim niken và thép.

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

Các ứng dụng chính là trong các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, ô tô, y sinh, hóa chất, biển và sản xuất điện. Việc sử dụng đang mở rộng khi sản xuất luyện kim bột tăng lên.

Q: Phạm vi giá tiêu biểu của bột hợp kim Tinb là bao nhiêu?

Giá dao động từ khoảng $ 100/kg cho Ti-10NB đến $ 300-800/kg cho Ti-50NB tùy thuộc vào thành phần, chất lượng và khối lượng đặt hàng. Giá đang giảm khi sản xuất mở rộng.

Q: Kích thước hạt nào là phổ biến cho bột hợp kim TINB?

Kích thước hạt từ 10 đến 150 micron là điển hình. Bột tốt 10-45 micron được ưu tiên cho sản xuất phụ gia. Cấm trồng lên tới 150 micron được sử dụng cho các ứng dụng báo chí và thiêu kết.

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

Các phương pháp sản xuất chính bao gồm nguyên tử hóa khí, hình cầu huyết tương, quá trình hydride-dehydride và nguyên tố pha trộn. Gas nguyên tử và các loại bột hình cầu huyết tương có hình thái hình cầu được ưa thích cho AM.

Q: Những tiêu chuẩn nào áp dụng cho các hợp kim TINB trong sử dụng y tế?

Các tiêu chuẩn ISO 5832-11 và ASTM F2066 bao gồm các thành phần, tính chất cơ học, kiểm tra chất lượng kiểm tra và xử lý các yêu cầu xử lý đối với các hợp kim TINB cấp cấy ghép phẫu thuật.

Q: Các hợp kim tinb có thể được in 3D không?

Có, bột hợp kim TINB tương thích với phản ứng tổng hợp giường bột laser, phản ứng tổng hợp giường bột chùm tia điện tử và các quy trình in 3D dự định năng lượng. Thông số cần tối ưu hóa cho mật độ và tính chất tốt.

H: Có rủi ro sức khỏe liên quan đến bột TINB không?

Giống như các loại bột kim loại khác, một số biện pháp phòng ngừa nhất định là cần thiết khi xử lý bột Tinb để giảm thiểu rủi ro nổ bụi và phơi nhiễm đường hô hấp. Nhưng bản thân hợp kim là tương thích sinh học cao.

Q: Triển vọng áp dụng hợp kim TINB là gì?

Tương lai có vẻ đầy hứa hẹn với việc mở rộng việc sử dụng hợp kim Tinb được điều khiển bởi sự cần thiết phải có các vật liệu nhẹ, mạnh và nhiệt. Việc áp dụng sẽ tăng tốc khi chi phí sản xuất luyện kim bột giảm.

Điều này bao gồm các câu hỏi chính, các kỹ sư có đặc điểm kỹ thuật, xử lý, ứng dụng và triển vọng của bột hợp kim TINB như một vật liệu tiên tiến mới nổi. Tiếp cận với bất kỳ truy vấn cụ thể khác.