TiAl3 분말
TiAl3 파우더는 티타늄과 알루미늄으로 구성된 금속 간 화합물입니다. 가볍고 산화에 강하며 고온을 견딜 수 있습니다. 따라서 항공우주, 자동차, 에너지 및 기타 고성능 애플리케이션에 사용하기에 적합합니다. TiAl3 분말의 몇 가지 주요 특성 및 특성: TiAl3 분말 특성 및 특성 화학식 TiAl3 밀도 3.4 g/cm3...
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TiAl3 분말은 티타늄과 알루미늄으로 구성된 금속간 화합물입니다. 가벼우면서 산화에 강하고 높은 온도에 견딜 수 있습니다. 이로 인해 항공, 자동차, 에너지 및 기타 고성능 분야에서 사용하기에 적합합니다.
TiAl3 가루의 주요 특성과 특징:
TiAl3 분말의 특성 및 특징
| 화학식 | TiAl3 |
| 밀도 | 3.4 g/cm3 |
| 용융점 | 1395년에 |
| 영률 | 170 GPa |
| 열팽창 계수 | 11 x 10-6 K-1 |
| 열 전도성 | 29W/m-K |
| 전기 저항률 | 125 ״Α-cm |
| 산화 저항 | 최고 1000°C까지 |
TiAl3 분말은 가스 분무, 플라스마 회전 전극 공정(PREP), 기계적 합금화 등의 다양한 방법으로 생산될 수 있습니다. 분말 크기, 형태, 성분, 미세 구조 및 기타 특성은 생산 방법에 따라 달라집니다.
티타늄의 함량은 주로 55-65wt% 범위에 있고 나머지는 알루미늄으로 되어 있습니다. 크롬, 니오브, 탄소, 또는 산소가 최대 1%까지 소량 존재합니다. Ti:Al의 비율을 조절하여 특성을 최적화할 수 있습니다.
TiAl3 파우더 특성
| 부동산 | 가치 |
|---|---|
| 밀도 | 3.7-4.0g / cm3 |
| 용융점 | 1350¡«C |
| 열 전도성 | ~20 W/m-K |
| 전기 저항률 | 125-185 Ã×´Î-cm |
| 영률 | 160-180 GPa |
| 푸아송 비 | 0.25-0.35 |
| 열팽창 계수 | 11-13 x 10^-6?/¡«C |
주요 속성으로는 티타늄 합금에 비해 낮은 밀도, 높은 녹는점, 적당한 열 전도성, 고온에서 강도 및 강성 유지가 있습니다.
TiAl3 파우더의 특성
| 속성 | 상세 정보 |
|---|---|
| 입자 형태 | 주로 구형입니다. |
| 입자 크기 | 10~150×m |
| 유동성 | 좋은 |
| 겉보기 밀도 | ~2.5 g/cm3 |
| 탭 밀도 | ~3.5 g/cm3 |
| 표면적 | 0.1-0.3 m2/g |
| 순결 | > 99.5% |
TiAl3 분말은 매끈한 표면, 우수한 흐름성 및 패킹 특성을 갖는 구 모양입니다. 산소와 질소가 적어 취성이 생기지 않습니다.
TiAl3 분말의 응용
TiAl3의 특성을 활용하는 주요 애플리케이션은 다음과 같습니다.
첨가적 제조에 사용되는 TiAl3 파우더 응용 분야
- TiAl3 분말은 복잡한 항공 우주 및 자동차용 티타늄 알루미나이드 부품을 제작하기 위한 선별 레이저 용융(SLM) 및 전자빔 용융(EBM)과 같은 분말 베드 융합 공정에서 사용됩니다.
- 분말 침대 AM 공정에서 Ti6Al4V보다 반응성이 낮고 프린트하기 쉽습니다. TiAl3 파트는 주조 및 단조 합금과 비슷한 미세 미세구조 및 기계적 특성을 가집니다.
- TiAl3을 사용한 AM은 터빈 블레이드, 터보차저 휠, 배기 구성 요소 등의 부품 수량을 줄이고 조립을 통합하여 더 가벼운 중량 설계를 가능하게 합니다.
TiAl3 분말의 열 스프레이 분말에서의 응용
- 티알3 분말의 열 스프레이 코팅은 터빈 블레이드, 깃, 연소기 등에서 고온에서 산화 및 부식에 대한 저항성을 제공합니다.
- 니켈 합금 및 티타늄 코팅에 비해 온도 내력이 우수합니다. TiAl3 코팅은 700-900¡«C에서 작동할 수 있습니다.
- 코팅은 플라즈마 스프레이, 고속 산소 연료(HVOF) 또는 따뜻한 스프레이 프로세스를 통해 적용됩니다. 전형적인 코팅 두께는 150-500마이크론입니다.
레이저 클래딩의 TiAl3 파우더 응용
- TiAl3 가루는 보호 표면 합금층을 형성하기 위해 티타늄 또는 니켈 합금 기판에 레이저 클래딩할 수 있습니다.
- 피복 층은 향상된 고온 강도, 산화 저항력 및 내마모성을 제공합니다.
- 레이저 클래딩은 고온 부식 조건에 노출되는 제트 엔진 및 지상 터빈 구성 요소에서 사용됩니다.
TiAl3 파우더 사양
TiAl3은 다음과 같은 사양을 따르는 여러 가지 표준 분류로 이용 가능합니다.
TiAl3 분말 조성물
| 학년 | Ti wt% | Al 무게% | 기타 |
|---|---|---|---|
| Ti-45Al-3Nb | 45% | 균형 | Nb 3% |
| Ti-55Al | 55% | 균형 | – |
| Ti-62알 | 62% | 균형 | – |
일반적인 구성은 티탄 함량에 기반하며, 예를 들어 티탄의 중량 백분율을 나타내는 Ti-45Al, Ti-55Al 또는 Ti-62Al 등이 있습니다. 소량의 크롬 또는 니오븀이 있을 수 있습니다.
TiAl3 가루 입도 분포
| 입자 크기 | 유통 |
|---|---|
| -150 +45×m | 최대 5% |
| -45 +22 × m | 40-60% |
| -22 Ã×m | 균형 |
AM공정에 대한 일반적인 크기 분포는 22 Ã?m 이하의 미세한 부품을 최소한으로 하여 22-45 Ã?m에 중심을 두고 있습니다. 열 분무에는 최대 150 Ã?m의 큰 크기가 사용됩니다.
TiAl3 분말 표준
- ASTM B821 - 플라즈마 기술을 사용한 내화 합금 가루 및 컴팩트준비를 위한 표준
- AMS 4982 - 소모성 분말, 티타늄 알루미늄, 플라스마 원자화
- AMS 7008 - 열 스프레이 코팅용 티타늄 알루미나이드 합금 분말
분말 제조, 샘플링, 테스트 및 수용은 내화 합금 및 티타늄 알루미나이드에 대한 산업 표준을 따릅니다.
TiAl3 가루는 일반적으로 사용되는 다른 가루에 비해 장점과 단점이 있습니다.
TiAl3 가루와 다른 가루의 비교
| 파라미터 | TiAl3 | Ti6Al4V | AlSi10Mg |
|---|---|---|---|
| 밀도 | 더 낮게 | 높은 | 더 낮게 |
| 고온 시 강도 | 높은 | 더 낮게 | 훨씬 더 낮은 |
| 산화 저항 | 훌륭함 | 보통 | 가난 |
| 열 전도성 | 높은 | 더 낮게 | 높은 |
| 비용 | 높은 | 더 낮게 | 더 낮게 |
| 제조 가능성 | 더 어려워 | 더 간편하게 | 더 간편하게 |
| 신청 | 항공우주, 자동차 | 항공우주, 생의학 | 자동차, 일반 |
- TiAl3는 Ti6Al4V 같은 티타늄 합금보다 600¡«C 이상 온도에서 강도가 높습니다
- 티타늄 및 알루미늄 합금보다 향상된 산화 내성을 제공합니다.
- 알루미늄 함량이 높아 티타늄 합금보다 비쌈
- 실온에서는 티타늄 합금처럼 쉽게 가공하거나 성형할 수 없음
- 고온 구조 응용에 가장 적합
타이탄3이 다른 합금 시스템에 비해 어느 면에서 우수하거나 열등한지 이해함으로써, 그 장점을 활용하는 적합한 응용 분야를 파악할 수 있습니다.
TiAl3 가루 공급업체
TiAl3 파우더는 전 세계 공급업체에서 상업적으로 이용할 수 있습니다. 주요 제조업체는 다음과 같습니다.
TiAl3 가루 제조사
| 회사 (Hoesa) | 제품 등급 | 위치 |
|---|---|---|
| AMETEK | TiAl3-100A, TiAl3-500 | 미국 |
| AP&C | TiAl3-230, TiAl3-360 | 캐나다 |
| 산드빅 | 타이 알 3 오스프레이 파우더 | 스웨덴 |
| TLS 테크닉 | TiAl3-100A | 독일 |
| 프락세어 | TiAl3-100A | 미국 |
TiAl3 파우더 가격
| 학년 | 입자 크기 | 가격 범위 |
|---|---|---|
| TiAl3-100A | 15-45옴 | 1kg 당 $450-$550 |
| TiAl3-230 | 45~180 ×m | $350-$450/kg |
| TiAl3-500 | 10:45 오후 | 1kg 당 $500-$600 |
가격은 구매량, 순도 수준, 입도 분포, 결정 구조에 따라 달라집니다. 맞춤 합금 구성도 가능하지만 가격이 더 비쌉니다.
FAQ
Q: TiAl3 파우더를 생산하는 데 사용할 수 있는 방법에는 어떤 것들이 있습니까?
A: 주요 생산 방법은 가스 분무, 플라스마 회전 전극 공정, 기계 합금화 등입니다. 각 방법은 각기 다른 응용에 적합한 다양한 분말 특성을 갖게 됩니다.
Q: TiAl3는 티타늄 합금과 호환되나요?
A: TiAl3는 Ti6Al4V와 같은 티탄 합금에 매우 제한적인 고용도를 갖는다. 취성간금속 상이 형성되므로 TiAl3 분말을 티탄 합금 분말에 섞지 않는 것이 좋다.
Q: TiAl3 합금에 첨가할 수 있는 합금 원소는 무엇입니까?
A: Nb, Cr, Ni, Cu 등의 원소가 TiAl3에 합금화되어 미세구조와 기계적 특성을 개선합니다. 하지만 과도한 합금화는 산화 저항에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
Q: PREP와 가스 원자화 TiAl3 가루 간의 차이점은 무엇입니까?
A: PREP 파우더는 가성 분무 파우더에 비해 압력 및 소결에 적합한, 약간 더 거칠고 비용 효과적인 입자를 갖지만 가성 분무 파우더는 첨가제 제조에 이상적인 고운 구형 입자를 갖습니다.
Q: TiAl3 분말 취급 시에는 어떤 주의 사항이 필요한가?
A: TiAl3 분말은 가연성이 높고 산화되기 쉽습니다. 적절한 PPE를 착용하고 분진을 방지하려면 불활성 분위기에서 취급해야 합니다. 수분과 산소에 노출되면 분말의 품질이 저하됩니다.
결론
요약하자면, TiAl3는 여러 응용 분야에 분말 형태로 사용 가능한 중요한 고온 금속간 화합물입니다. 저밀도, 강도, 고온 산화 저항성과 같은 특성으로 인해 항공우주, 자동차 및 에너지 산업에 적합합니다. 최종 부품의 특성을 얻기 위해서는 분말을 적절하게 취급, 저장 및 테스트하는 것이 중요합니다. TiAl3는 가공성 및 상온 연성에 약간의 한계가 있음에도 불구하고 고온 구조적 사용 사례에서 기존 티타늄 합금보다 우수합니다. 지속적인 연구는 합금 첨가물 및 혁신적인 가공 기술을 통해 재료를 더욱 개선하는 것을 목표로 합니다.
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