TC4 ELI 粉末

TC4 ELI 粉末又称钛 6 铝 4 钒 ELI 粉末，是一种先进的钛合金粉末，可用于各种高性能应用。本指南全面介绍了 TC4 ELI 粉末、其特性、应用、供应商、等级以及与其他钛粉的比较。

TC4 ELI 粉概述

 

 

TC4 ELI 粉末是 TC4 钛合金的高纯度超低间隙（ELI）变体，含有 6% 铝、4% 钒以及少量的铁和氧。

与其他钛合金相比，TC4 ELI 集高强度、低重量、出色的耐腐蚀性和生物相容性于一身。ELI 等级可确保最大的延展性和韧性。

TC4 ELI 适用于增材制造、金属注射成型和其他粉末冶金应用。其精细粉末可在三维打印或烧结部件中实现复杂的几何形状和薄壁。

TC4 ELI 粉末的主要性能和特点：

TC4 ELI 粉末特性

物业	说明
组成	6% Al、4% V、0.08% max Fe、0.13% max O
密度	4.43 克/立方厘米
熔点	1604°C
实力	895-930 兆帕极限拉伸强度
延展性	10-15% 延伸
疲劳强度	500-550 兆帕
杨氏模量	110 GPa
导热性	6.7 瓦/米-千克
电阻率	178 μΩ-cm
热膨胀系数	8.9 μm/m-°C

TC4 ELI 在高强度重量比、断裂韧性、抗疲劳性和耐腐蚀性之间实现了最佳平衡。高铝钒含量有助于通过固溶强化和沉淀硬化热处理实现高强度。

与标准 TC4 材料相比，较低的间隙水平确保了更好的延展性和断裂韧性。氧气含量限制在最大 0.13%，以避免脆化。铁含量也受到限制。

总之，TC4 ELI 的特性使其适用于航空、航天、国防、赛车、医药、石油和天然气等领域的关键应用。

TC4 ELI 粉末的应用和用途

TC4 ELI 粉末用于通过快速成型制造、金属注射成型、热等静压和其他粉末冶金技术制造高性能零件。

TC4 ELI 粉末的一些主要应用和用途包括

TC4 ELI 粉末的应用

地区	应用
航空航天	飞机结构、发动机部件、航天发射系统
植入物	整形外科植入物、牙科植入物、颌面部植入物
汽车	赛车零部件、涡轮增压器轮毂
工业	船用五金件、近海钻井零件、阀门、泵
能源	井口部件、井下工具、管道
国防	防弹装甲、武器部件、防护装备

在航空航天领域，TC4 ELI 的高强度重量比使其适用于机身、涡轮机、起落架等飞行关键静态和旋转部件。部件可通过三维打印或烧结成型。

在医疗领域，TC4 ELI 的生物相容性和耐腐蚀性使其可用于骨科关节置换和牙科植入物。可以制造髋关节柄、膝关节植入物和颅骨板。

在赛车运动方面，TC4 ELI 可以生产更轻、更强的部件，如连杆、进气阀、涡轮增压器轮毂、传动轴和底盘部件。

在石油和天然气应用中，TC4 ELI 因其耐腐蚀性而被选用。它可以生产井口硬件、阀门、泵以及套筒、塞子、球和阀座等消耗品。

国防部门利用 TC4 ELI 制造防弹装甲板，在阻挡子弹和弹片的同时最大限度地减轻重量。其他军事用途包括航空零件和武器部件，如枪管、枪托、导轨、扳机等。

总之，TC4 ELI 粉末利用最新的制造技术，为安全关键型行业提供轻质、高性能的金属零件。

TC4 ELI 粉的规格

TC4 ELI 粉末在市场上有各种粒度分布，也称为粒度范围。粉末形态可以是球形、角形或混合形。

TC4 ELI 粉末的典型规格包括

TC4 ELI 粉末规格

参数	详细信息
粒度范围	15-45 微米、45-105 微米、105-250 微米
粒子形状	球形、角度、混合
尺寸分布	D10、D50、D90 值
表观密度	2.5-3.5 克/立方厘米
水龙头密度	3.5-4.5 克/立方厘米
流量	霍尔流量计测量
化学分析	Al、V、Fe、O、N、C、H、Ti
地段编号	可追溯性
包装	小瓶、罐子，最大 25 千克

15-45 微米的较细粒度分布是印刷复杂几何形状和实现光滑表面效果的首选。超过 100 微米的较大粒度可加快成型速度。

球形粉末可改善流动性、堆积密度和烧结性能。角形粉末和混合粉末可提高颗粒之间的机械附着力。

表观密度和敲击密度决定了填充给定体积所需的粉末数量。流速表示印刷或注塑过程中分配的难易程度。

化学分析确认元素成分符合等级规范。批号为质量控制提供了可追溯性。适当的包装可保持粉末在处理和储存过程中的完整性。

TC4 ELI 粉的等级

通过改变气体雾化后的后处理方法，可生产出不同等级的 TC4 ELI 粉末。这将影响微观结构和机械性能。

主要等级包括

TC4 ELI 粉末等级

等级	说明
原子化	气体雾化后无需后处理
退火	经过热处理以消除残余应力
热等静压	在高温高压下固化
等离子烧结	利用等离子放电快速烧结
ISO-S	通过气体雾化制成的球形粉末

原子化级粉末含有快速凝固产生的残余应力。退火可以消除这些应力，使粉末在印刷或成型过程中更容易操作。

热压和等离子烧结可提高最终部件的密度，改善微观结构和机械性能。

球形级（ISO-S）具有更好的流动性和堆积密度，可实现高质量的 3D 打印。

根据所使用的特定快速成型制造或粉末冶金工艺，选择合适的 TC4 ELI 粉末等级。

TC4 ELI 粉供应商

TC4 ELI 粉末由领先的金属粉末制造商和专业的增材制造粉末供应商提供。其中一些主要供应商包括

TC4 ELI 粉末供应商

公司名称	国家
AP&C	加拿大
木匠技术	美国
山特维克	瑞典
普莱克斯	美国
TLS 技术	德国
阿梅泰克	美国
LPW 技术	英国
中石油粉体集团	中国

这些公司使用气体雾化技术生产 TC4 ELI 粉末，并严格控制粒度分布。一些供应商还提供退火、焙烧和烧结等定制后处理，以提高粉末性能。

高纯度原材料、严格的质量控制和专用包装有助于确保关键应用中 TC4 ELI 粉末的可靠性和一致性。大规模生产能力使 TC4 ELI 粉末的批量供应成为可能。

TC4 ELI 粉的定价

作为一种高级钛合金，TC4 ELI 粉末的价格高于 Ti-6Al-4V 等基本钛牌号。价格取决于

• 粒度范围
• 订单量
• 其他加工/质量
• 纯度
• 地理位置

一些参考价格范围：

TC4 ELI 粉末定价

颗粒大小	每公斤价格
15-45 微米	$80 – $120
45-105 微米	$60 – $90
105-250 微米	$40 – $70

一般来说，由于对气体雾化的控制更严格，粒度较小的产品价格更高。与批量订单相比，小批量订单的每公斤成本也更高。

从地理位置上看，中国制造的 TC4 ELI 粉末价格低于欧洲/美国粉末。不过，质量控制可能有所不同。

随着增材制造技术的日益普及，TC4 ELI 粉末的价格有所下降，但仍高于传统钛合金。长期协议和大额订单有助于确保具有竞争力的价格。

TC4 ELI 粉末与其他钛合金的比较

与 Ti-6Al-4V 等其他普通钛合金相比，TC4 ELI 在强度、韧性和耐腐蚀性方面更具优势。

TC4 ELI 与其他钛合金的比较

合金	实力	韧性	耐腐蚀性	费用
钛-6Al-4V	中型	中型	中型	低
钛-6Al-7Nb	中型	中型	高	中型
Ti-555（Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr）	非常高	低	中型	高
TC4 ELI（Ti-6Al-4V-0.08Fe-0.13O）	非常高	高	非常高	高

TC4 ELI 与其他钛合金相比的主要优势

• 强度高于 Ti-6Al-4V 和 Ti-6Al-7Nb
• 断裂韧性和延展性优于 Ti-555
• 在恶劣环境中具有出色的耐腐蚀性
• 在极端温度下性能保持得更好
• 密度低于钢合金
• 生物相容性优于不锈钢
• 可进行阳极氧化处理，以获得彩色表面效果

TC4 ELI 的局限性包括

• 成本高于 Ti-6Al-4V
• 比 Ti-6Al-4V 更难加工
• 容易被自己咬伤
• 不能使用传统熔化焊接
• 仍比铝合金重

总之，TC4 ELI 集优异的机械性能、耐腐蚀性、低密度和生物相容性于一身，尽管成本较高，但仍是关键应用领域的先进材料之选。

有关 TC4 ELI 粉的常见问题

以下是有关 TC4 ELI 粉的一些常见问题的答案：

有关 TC4 ELI 粉的常见问题

问：TC4 ELI 粉中的 ELI 代表什么？

答：ELI 代表超低间隙含量。它指的是粉末成分中氧和铁的含量极低。

问：TC4 ELI 粉末的理想粒度是多少？

答：15-45 微米的粉末最适合打印精细特征和薄壁。45-105 微米的粉末可加快成型速度，但分辨率较低。

问：TC4 ELI 粉末可采用哪些后处理方法？

答：退火、热等静压、等离子烧结和球形粉末制造可改善粉末性能。

问：用于 3D 打印的 TC4 ELI 粉末是否比 Ti-6Al-4V 更好？

答：是的，与 Ti-6Al-4V 相比，TC4 ELI 在印刷和后处理状态下具有更高的强度和韧性。

问：TC4 ELI 粉末在增材制造后是否需要热等静压？

答：HIP 可以消除内部气孔，提高抗疲劳性。但对于非关键零件，原样印刷的 TC4 ELI 可能就足够了。

问：在金属三维打印中使用 TC4 ELI 粉末能达到什么精度？

答：TC4 ELI 印刷部件的公差可能为 ±0.1%，具体取决于所使用的 AM 工艺。

问：TC4 ELI 部件能否在 3D 打印后进行机加工？

答：可以，但 TC4 ELI 很难加工，由于其硬度高，需要严格的设置和锋利的刀具。

问：TC4 ELI AM 零件可以进行哪些表面处理？

答：印刷后的表面粗糙度因工艺而异，但磨削、电火花加工和抛光等精加工步骤可获得光滑的精细表面。

结论

TC4 ELI 粉末由 6%铝、4%钒、0.08%铁和 0.13% 氧组成的低间隙钛合金，因此具有高强度、韧性和耐腐蚀性的优异组合。

TC4 ELI 能够为航空航天、医疗、能源和国防领域的关键应用生产轻质、高性能的金属部件，具有其他钛合金无法比拟的独特性能。

TC4 ELI粉末利用最新的增材制造和粉末冶金技术，为下一代工程零件的设计提供了更多可能性。随着粉末供应量的增加和成本的进一步降低，预计 TC4 ELI 的使用量将在各行各业持续上升，并将性能提升到新的水平。