Titan Ti1023-Pulver

Titan Ti1023 Powder ist ein hochreines Titanlegierungspulver mit 10% Vanadium und 23% Niobium. Es bietet eine hervorragende Kombination aus Festigkeit, Duktilität und Korrosionsbeständigkeit bei gleichzeitig geringer Dichte und Biokompatibilität.

Zu den wichtigsten Eigenschaften und Merkmalen von Titan Ti1023-Pulver gehören:

  • Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht
  • Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
  • Gute Kalt- und Warmverarbeitbarkeit
  • Wärmebehandelbar zur Anpassung der mechanischen Eigenschaften
  • Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
  • Nicht-magnetisch und funkenfrei
  • Hohe Betriebstemperaturen möglich

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Inhaltsübersicht

Übersicht

Titan Ti1023-Pulver ist ein hochreines Titanlegierungspulver mit 10% Vanadium und 23% Niobium. Es bietet eine hervorragende Kombination aus Festigkeit, Duktilität und Korrosionsbeständigkeit bei gleichzeitig geringer Dichte und Biokompatibilität.

Zu den wichtigsten Eigenschaften und Merkmalen von Titan Ti1023-Pulver gehören:

  • Hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht
  • Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
  • Gute Kalt- und Warmverarbeitbarkeit
  • Wärmebehandelbar zur Anpassung der mechanischen Eigenschaften
  • Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
  • Nicht-magnetisch und funkenfrei
  • Hohe Betriebstemperaturen möglich
  • Biokompatibel und ungiftig

Titan Ti1023-Pulver wird aufgrund seiner vielseitigen Materialeigenschaften in verschiedenen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizin, der Chemie, der Schifffahrt und anderen eingesetzt.

Zusammensetzung

Die nominale Zusammensetzung von Titan Ti1023-Pulver ist:

Element Gewicht %
Titan (Ti) Bilanz
Vanadium (V) 10%
Niobium (Nb) 23%

Titan Ti1023-Pulver entspricht den ASTM-Normen mit einem Reinheitsgrad von über 99,7%. Spurenelemente wie Eisen, Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff werden genauestens kontrolliert.

Eigenschaften

Titan Ti1023-Pulver verfügt über ausgewogene physikalische, mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften:

Physikalische Eigenschaften

Eigentum Wert
Dichte 6,50 g/cm3
Schmelzpunkt 1625°C
Elektrischer spezifischer Widerstand 152 μΩ-cm
Wärmeleitfähigkeit 7,2 W/m-K
Spezifische Wärmekapazität 522 J/kg-K

Mechanische Eigenschaften

Eigentum Wert
Zugfestigkeit 1050 MPa
Streckgrenze (0,2% Offset) 970 MPa
Dehnung 12%
Härte 360 HV
Elastizitätsmodul 115 GPa

Eigenschaften der Partikel

Titan Ti1023-Pulverpartikel haben eine kugelförmige Morphologie mit glatten Oberflächen, die das Fließen und Verdichten des Pulvers erleichtern.

Eigentum Wert
Partikelform Sphärisch
Scheinbare Dichte 2,7 g/cm3
Zapfstellendichte 4,2 g/cm3
Hausner-Verhältnis 1.56
Partikelgröße 15 - 45 μm
Sauerstoffgehalt < 3000 ppm
Stickstoffgehalt < 150 ppm
Kohlenstoffgehalt < 500 ppm
Wasserstoffgehalt < 100 ppm

Anwendungen

Die einzigartigen Eigenschaften von Titan Ti1023 wie hohe spezifische Festigkeit, Biokompatibilität, Korrosionsbeständigkeit und Hitzebeständigkeit ermöglichen verschiedene industrielle Anwendungen, die im Folgenden zusammengefasst werden:

Luft- und Raumfahrt

  • Strukturkomponenten wie Fahrwerk, Hydraulikschläuche, Befestigungselemente aufgrund ihres geringen Gewichts und ihrer Temperaturbeständigkeit
  • Verdichterschaufeln von Strahltriebwerken, die hohen Drehzahlen standhalten
  • Außenteile von Flugzeugen, die aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit extremen Witterungsbedingungen standhalten

Medizin

  • Orthopädische Implantate wie Hüft- und Kniegelenke, Knochenplatten, Schrauben aufgrund ihrer mechanischen Kompatibilität, Biokompatibilität und Osseointegration
  • Chirurgische Instrumente und medizinische Geräte, die für die Sterilisation und den täglichen Gebrauch geeignet sind
  • Zahnimplantate und Zahnersatz, der den Kaubelastungen standhält

Automobilindustrie

  • Ventile, Pleuelstangen, Tragfedern zur Gewichtsreduzierung der beweglichen Komponenten
  • Teile der Auspuffanlage, die hohen Temperaturen standhalten

Chemisch

  • Lagertanks, Wärmetauscher, Ventile und Rohre für aggressiv-korrosive Umgebungen
  • Reaktionsgefäße, Kondensatoren, Separatoren und Destillationskolonnen für die chemische Synthese

Marine

  • U-Boot-Propellerwellen mit einer Kombination aus Festigkeit, Kavitationsbeständigkeit und Tarnkappe
  • Gegen Salzwasserkorrosion resistente Wärmetauscher und Rohrleitungen für Entsalzungsanlagen

Architektur

  • Dächer, Paneele, Balken und Stützen für leichte Strukturen und einfache Bearbeitung komplexer Geometrien

Produktnormen und Güteklassen

Wie alle Titanlegierungen unterliegt auch Ti1023-Pulver den Spezifikationen für Luft- und Raumfahrtmaterialien hinsichtlich chemischer Zusammensetzung, mechanischer Eigenschaften, Mikrostruktur und Qualitätsstandards:

Standard Klasse Zustand
AMS 4921 Ti 10-2-3 Geglüht
AMS 4928 Ti 10-2-3 Lösungsbehandelt und gealtert

Der geglühte Zustand bietet optimale Kaltumformbarkeit und Bearbeitungseigenschaften, während der lösungsgeglühte und gealterte Zustand eine Erhöhung der Zugfestigkeit um 10-15% bewirkt.

Lieferanten und Preisgestaltung

Titan Ti1023 Pulver ist bei führenden Herstellern und Lieferanten von Spezialmetallen erhältlich:

Anbieter Vorlaufzeit Mindestbestellmenge Preis (USD/kg)
Fortschrittliche Pulver und Beschichtungen 3 Wochen 5 kg 94/kg
ATI-Pulvermetalle 4-6 Wochen 10 kg 108/kg
Phelly-Materialien 2 Wochen 1 kg 115/kg
Stanford Advanced Materials Vorrätig 0,5 kg 127/kg

Höhere Reinheitsgrade mit weniger Sauerstoff und Stickstoff sind in der Regel 15-25% teurer. Bei kleinen Chargen kann die Probenahme auf 0,1-0,5 kg begrenzt sein, je nach Lagerbestand des Lieferanten.

Vergleichende Analyse

Titan Ti1023 übertrifft andere gängige Titanlegierungen in bestimmten Anwendungen, wie unten hervorgehoben wird:

Legierung Stärke Korrosionsbeständigkeit Temperatur-Fähigkeit Am besten geeignet für
Kommerzielles Reintitan Niedrig Ausgezeichnet Mäßig Ausrüstung von Chemieanlagen
Ti 6Al-4V Hoch Sehr gut Gut Strukturen für die Luft- und Raumfahrt
Ti 10-2-3 Mittel-Hoch Ausgezeichnet Ausgezeichnet Düsentriebwerke, biomedizinische Implantate

Während CP-Titan (Grade 1-4) die beste Gesamtkorrosionsbeständigkeit bietet, bietet Ti1023 ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Hochtemperaturfähigkeit, biologischer Sicherheit und Festigkeit, das auf anspruchsvolle zyklische Belastungssituationen zugeschnitten ist.

Vorteile und Beschränkungen

Vorteile

  • Ausgewogene mechanische Eigenschaften - Festigkeit, Duktilität und Ermüdungsbeständigkeit
  • Wärmebehandelbar für maßgeschneiderte Eigenschaften je nach Anwendung
  • Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in rauen Umgebungen
  • Biokompatibel und ungiftig für medizinische Zwecke
  • Nichtmagnetisch mit ausgezeichneten Schalldämpfungseigenschaften
  • Behält seine Eigenschaften bei extremen Temperaturen bis zu 600°C bei
  • Kostengünstigere Legierungsalternative zum beliebten Pulver der Sorte Ti64

Beschränkungen

  • Hohe chemische Reaktivität erfordert kontrollierte Verarbeitung unter Ausschluss von Sauerstoff
  • Geringere Duktilität als bei handelsüblichen Reintitangüten
  • Schwierig zu bearbeiten in gehärtetem Zustand, was scharfe Werkzeuge erfordert
  • Höhere Rohstoffkosten als Stähle und Aluminiumlegierungen
  • Begrenzte Verfügbarkeit des Anbieters in kleinen Chargen

FAQs

F: Was sind die wichtigsten Vorteile der Titanlegierung Ti1023 gegenüber Ti 6Al-4V?

A: Titan Ti1023 bietet eine höhere Festigkeit bei erhöhten Temperaturen von bis zu 600 °C sowie eine gleichwertige oder bessere Korrosionsbeständigkeit und biologische Sicherheit als die weit verbreitete Legierung Ti64.

F: Welcher Korngrößenbereich ist für Ti1023-Pulver verfügbar?

A: Die Standardpartikelgrößen liegen zwischen 15 und 45 Mikrometern Durchmesser, wobei auf Anfrage kundenspezifische Größenverteilungen möglich sind, um den Anforderungen der Kundenanwendungen gerecht zu werden.

F: Erfordert Ti1023-Pulver besondere Vorsichtsmaßnahmen bei der Lagerung oder Handhabung?

A: Wie alle reaktiven Titanlegierungen muss Ti1023-Pulver in versiegelten Behältern gelagert werden, die vor Luftfeuchtigkeit und Sauerstoff geschützt sind. Die Handhabung unter Argon-Schutzgas wird empfohlen.

F: Welche Möglichkeiten der Wärmebehandlung gibt es, um die Eigenschaften der Legierung Ti1023 zu verbessern?

A: Eine Lösungsbehandlung bei über 800°C mit anschließender Alterung im Bereich von 450-650°C ermöglicht die Abstimmung der Eigenschaften in Übereinstimmung mit der Spezifikation AMS 4928 für optimale Kombinationen von Festigkeit, Duktilität und Mikrogefüge.

F: Welche Vorsichtsmaßnahmen sollten bei der Bearbeitung der Titanlegierung Ti1023 beachtet werden?

A: Empfohlen werden scharfe Schneidwerkzeuge, Hochdruckkühlmittel, langsame Vorschubgeschwindigkeiten und starre Aufspannungen. Es sollte berücksichtigt werden, dass Titan dazu neigt, zu verschmieren, zu verstopfen und den Werkzeugverschleiß zu beschleunigen.

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