Титановый порошок ТПП-2А: технические характеристики и применение
Титановый порошок ТПП-2А — электролитический порошок титана, получаемый электролизом расплава солей с последующей промывкой, сушкой и классификацией. Марка ТПП-2А регламентируется ГОСТ 9722-97 и выпускается с содержанием основного металла не менее 99,0 %. Относится к группе нелегированных титановых порошков с повышенным содержанием кислорода по сравнению с маркой ТПП-1, что ограничивает применение в ответственных конструкциях, но обеспечивает стабильность технологических свойств при спекании.
Гранулометрический и химический состав
Порошок ТПП-2А поставляется в классах крупности от 100 до 400 мкм с регламентированным фракционным составом. Насыпная плотность составляет 1,4–1,8 г/см, текучесть — не более 40 с. Содержание кислорода — 0,25–0,35 %, азота — до 0,04 %, железа — до 0,18 %, кремния — до 0,03 %. Указанные примеси определяют твёрдость спечённых заготовок и склонность к газонасыщению при нагреве выше 600 C.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Ti | 99,0 % | ГОСТ 9722-97 | Спекаемость | Основа марки |
| Кислород | 0,25–0,35 % | Восстановительное плавление | Твёрдость, пластичность | Критичный примесь |
| Насыпная плотность | 1,4–1,8 г/см | ГОСТ 19440 | Заполнение пресс-формы | Зависит от фракции |
| Текучесть | 40 с | ГОСТ 20899 | Автоматическое прессование | Для фракции 100–160 мкм |
| Фракция | 100–400 мкм | Ситовой анализ | Пористость заготовки | Классы крупности |
Технологические свойства и переработка
ТПП-2А перерабатывается методами порошковой металлургии: холодное одноосное прессование при давлении 300–600 МПа, изостатическое прессование, шликерное литьё, инжекционное формование. Спекание проводится в вакууме или аргоне при 1150–1250 C с выдержкой 2–4 ч. Остаточная пористость спечённых изделий — 5–12 % в зависимости от давления прессования. Для снижения пористости применяют горячее изостатическое прессование при 900–950 C и давлении 100–150 МПа.
Порошок склонен к окислению при хранении на воздухе; рекомендуется герметичная тара с инертной средой. При нагреве выше 600 C на воздухе образуется хрупкий альфированный слой, требующий удаления механической обработкой.
Области применения
- Фильтрующие элементы для агрессивных сред в химическом аппаратостроении — пористые титановые фильтры для серной и соляной кислот.
- Антикоррозионные покрытия и облицовка ёмкостного оборудования в производстве минеральных удобрений.
- Пористые электроды для электролизёров хлорно-щелочного производства и установок электрохимической очистки воды.
- Заготовки для последующей механической обработки в авиационном приборостроении — кронштейны, втулки, крепёж.
- Напыляемые покрытия методом плазменного напыления для защиты валов насосов и запорной арматуры.
- Порошковые проволоки для сварки титановых конструкций в судостроении и нефтегазовом оборудовании.
Нормативные документы
- ГОСТ 9722-97 — порошок титана электролитический, технические условия.
- ГОСТ 19440-94 — определение насыпной плотности порошков.
- ГОСТ 20899-98 — определение текучести порошков.
- ГОСТ 18318-94 — ситовой анализ металлических порошков.
- ТУ 14-1-3075-80 — дополнительная регламентация для отдельных партий.
Вопросы и ответы
Чем ТПП-2А отличается от ТПП-1?
ТПП-2А содержит больше кислорода (0,25–0,35 % против 0,10–0,15 % у ТПП-1) и имеет более высокую твёрдость спечённых заготовок. Применяется там, где не требуется максимальная пластичность.
При какой температуре спекается ТПП-2А?
Оптимальный режим — вакуумное спекание при 1150–1250 C с выдержкой 2–4 ч. Для повышения плотности применяют горячее изостатическое прессование при 900–950 C.
Можно ли использовать ТПП-2А для аддитивных технологий?
Фракция 100–160 мкм пригодна для прямого лазерного спекания, однако повышенное содержание кислорода ограничивает механические свойства готовых изделий по сравнению со сферическими газоатомизированными порошками.
Как хранить порошок ТПП-2А?
В герметичной таре с инертной средой при влажности не выше 60 %. Вскрытую упаковку рекомендуется использовать в течение 30 суток.
