Титановый порошок ПТС-1 в Минске


Титановый порошок ПТС-1: технические характеристики и применение

Титановый порошок ПТС-1 — порошковый материал на основе технического титана, выпускаемый по ГОСТ 9853–79. Марка ПТС-1 относится к группе порошков с высокой текучестью и насыпной плотностью, что обеспечивает стабильное заполнение пресс-форм при производстве изделий методами порошковой металлургии. Материал производится методом гидридно-кальциевого восстановления с последующим вакуумным отжигом, что гарантирует низкое содержание газовых примесей и кислорода.

Химический состав и гранулометрия

ПТС-1 характеризуется содержанием титана не менее 98,5 %, при этом массовая доля кислорода не превышает 0,12 %, азота — 0,04 %, водорода — 0,03 %. Железо и кремний ограничены значениями 0,15 % и 0,04 % соответственно. Фракционный состав варьируется в диапазоне 40–630 мкм, при этом остаток на сите 630 мкм не превышает 0,5 %, а проход через сито 40 мкм — не более 15 %. Такое распределение частиц обеспечивает оптимальную усадку при спекании и минимальную пористость готовых деталей.

Физико-механические свойства

Насыпная плотность ПТС-1 составляет 1,8–2,4 г/см, текучесть — не более 45 с на 50 г материала по воронке Холла. Усадка при спекании в вакууме при температуре 1250–1350 C достигает 8–12 %, что позволяет получать изделия с относительной плотностью до 95 %. Предел прочности при растяжении спечённых образцов достигает 350–450 МПа, относительное удлинение — 10–15 %. Твёрдость по Бринеллю после спекания составляет 160–200 HB.

ПараметрЗначение для ПТС-1Метод контроляНормативПримечание
Массовая доля титана 98,5 %Химический анализГОСТ 9853–79Основа
Кислород 0,12 %Восстановительное плавлениеГОСТ 9853–79Влияет на пластичность
Насыпная плотность1,8–2,4 г/смВолномерГОСТ 19440–94Для прессования
Текучесть 45 с/50 гВоронка ХоллаГОСТ 20899–98Автоматизация подачи
Фракция40–630 мкмСитовой анализГОСТ 18318–94Основная

Технологические особенности переработки

ПТС-1 предназначен для холодного прессования с последующим вакуумным спеканием. Рекомендуемое давление прессования составляет 300–600 МПа, температура спекания — 1250–1350 C при остаточном давлении не выше 10 Па. Для повышения формуемости допускается введение пластификатора — раствора каучука в бензине или поливинилового спирта в количестве 1–3 % от массы порошка. Материал также пригоден для изостатического прессования и мундштучного формования при производстве трубных заготовок.

Промышленное применение

Изделия из ПТС-1 эксплуатируются в агрессивных средах и при повышенных температурах. Основные направления использования:

  • фильтрующие элементы для тонкой очистки агрессивных жидкостей и газов в химическом машиностроении;
  • пористые электроды и токосъёмники для электрохимических процессов;
  • компактные заготовки для последующей механической обработки — фланцы, втулки, крепёж;
  • анодные заготовки для нанесения оксидных покрытий в гальванических линиях;
  • конструкционные детали насосов и арматуры, работающие в морской воде и растворах кислот;
  • каталитические носители и распределительные устройства в нефтегазовой отрасли.

Преимущества перед литым титаном

Порошковая технология на основе ПТС-1 позволяет получать детали с коэффициентом использования материала до 90 %, тогда как при механической обработке литых заготовок этот показатель не превышает 30 %. Пористая структура спечённых изделий обеспечивает эффективную фильтрацию с тонкостью задержания частиц 5–50 мкм. Дополнительным преимуществом является возможность легирования порошка перед спеканием для получения заданных механических характеристик без изменения базовой технологии.

Условия хранения и безопасности

Порошок ПТС-1 относится к горючим материалам с температурой самовоспламенения аэрозоля около 400 C. Хранение осуществляется в герметичной таре в сухих помещениях при относительной влажности не более 60 %. При работе с материалом необходимо исключать контакт с открытым пламенем и искрами, использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания и кожных покровов. Не допускается смешивание ПТС-1 с окислителями и органическими растворителями без контролируемых условий.

Вопросы и ответы

Чем отличается ПТС-1 от ПТС-2?

ПТС-1 имеет более узкий гранулометрический состав и повышенную насыпную плотность по сравнению с ПТС-2. Это обеспечивает лучшую текучесть и стабильность заполнения пресс-форм при автоматизированном прессовании.

Какая температура спекания оптимальна для ПТС-1?

Оптимальный диапазон спекания составляет 1250–1350 C в вакууме при остаточном давлении не выше 10 Па. При этих условиях достигается относительная плотность до 95 % без существенного роста зерна.

Можно ли использовать ПТС-1 для аддитивного производства?

Стандартная фракция 40–630 мкм не подходит для селективного лазерного сплавления, где требуется порошок 15–45 мкм. Однако ПТС-1 применим для прямого лазерного наплавления крупных деталей.

Какова коррозионная стойкость изделий из ПТС-1?

Спечённые изделия сохраняют коррозионную стойкость технического титана в морской воде, растворах хлоридов и органических кислот. В присутствии фторидов и горячих концентрированных серных кислот стойкость снижается.