Титановый порошок ПТОМ-2: технические характеристики и применение
Титановый порошок ПТОМ-2 — продукт восстановительного гидридно-дегидридного передела титановой губки, соответствующий требованиям ТУ 14-1-3086-80. Материал отличается повышенной чистотой по примесям внедрения и стабильным гранулометрическим составом, что делает его пригодным для ответственных задач порошковой металлургии и аддитивных технологий.
Химический состав и гранулометрия
Марка ПТОМ-2 нормирует содержание титана на уровне не менее 99,5 %. Кислород — не более 0,25 %, азот — не более 0,04 %, водород — не более 0,35 %, железо — не более 0,18 %, кремний — не более 0,03 %. Углерод и хлор удерживаются в пределах 0,05 % и 0,06 % соответственно. Такая чистота критична при спекании в вакуумных печах, где примеси внедрения охрупчивают спечённый материал.
Фракционный состав ПТОМ-2 — преимущественно частицы размером менее 180 мкм с основной массой в диапазоне 40–100 мкм. Насыпная плотность — 1,5–2,2 г/см, текучесть — 25–40 с. Форма частиц — оскольчатая, с развитой поверхностью, что повышает прессуемость.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Титан, % | 99,5 | ГОСТ 19863.1 | Чистота спека | Основа |
| Кислород, % | 0,25 | ГОСТ 19863.12 | Пластичность | Примесь внедрения |
| Водород, % | 0,35 | ГОСТ 19863.11 | Хрупкость | Контроль дегазации |
| Фракция, мкм | 40–100 | Ситовой анализ | Усадка | Основная масса |
| Насыпная плотность, г/см | 1,5–2,2 | ГОСТ 19440 | Заполнение пресс-формы | — |
| Текучесть, с | 25–40 | ГОСТ 20899 | Скорость подачи | Для автоматизации |
Технологические свойства
ПТОМ-2 предназначен для холодного прессования в стальных пресс-формах при давлении 300–600 МПа. После спекания в вакууме при 1150–1250 C и остаточном давлении 10–10 мм рт. ст. достигается плотность 95–98 % от теоретической. Предел прочности спечённых образцов — 450–600 МПа, относительное удлинение — 8–15 %.
Материал пригоден для горячего изостатического прессования (ГИП) при 900–950 C и давлении 100–150 МПа, что позволяет получать беспористые заготовки для ответственных деталей. В аддитивных установках с лазерным спеканием (SLM) фракция 40–100 мкм обеспечивает стабильное формирование слоя 30–50 мкм.
Области применения
- Авиакосмическая отрасль — втулки, кронштейны, детали крепления с пониженной массой.
- Химическое машиностроение — фильтры, пористые мембраны, элементы насосного оборудования в агрессивных средах.
- Медицинская техника — заготовки имплантатов с пористой структурой для остеоинтеграции.
- Металлургия — легирующие добавки, геттеры, раскислители в спецэлектрометаллургии.
- Приборостроение — корпусные детали, экраны, элементы вакуумных систем.
- Энергетика — пористые электроды, токосъёмные элементы.
Условия хранения и транспортировки
Порошок хранится в герметичной таре в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не выше 70 % и температуре 5–30 C. Контакт с открытым пламенем и окислителями недопустим. Гарантийный срок хранения — 24 месяца со дня изготовления при соблюдении условий.
Вопросы и ответы
Чем ПТОМ-2 отличается от ПТОМ-1?
ПТОМ-2 имеет более жёсткие ограничения по кислороду и железу, что снижает охрупчивание спечённых изделий. ПТОМ-1 допускает больше примесей внедрения.
Какой фракции достаточно для SLM-печати?
Для лазерного спекания оптимальна фракция 40–100 мкм с текучестью 25–40 с. Мелкие фракции менее 20 мкм ухудшают сыпучесть и требуют корректировки параметров разравнивания.
При какой температуре спекать ПТОМ-2?
Рекомендуемый режим — вакуум 10–10 мм рт. ст., температура 1150–1250 C, выдержка 2–4 ч. Это обеспечивает плотность 95–98 % и предел прочности 450–600 МПа.
Можно ли использовать ПТОМ-2 для ГИП?
Да, материал пригоден для горячего изостатического прессования при 900–950 C и 100–150 МПа. Это позволяет получать беспористые заготовки для авиационных и медицинских деталей.
