Титановый порошок TTWC: технические характеристики и применение
Титановый порошок TTWC — продукт газового распыления титановой губки, соответствующий марке Ti CP (Grade 1–2) по ASTM B348. Аббревиатура TTWC обозначает Titanium Ti-Wire-Cut / Ti-Gas-Atomized Powder с контролируемым гранулометрическим составом. Частицы имеют сферическую морфологию с гладкой поверхностью, что обеспечивает высокую насыпную плотность и текучесть. Содержание кислорода — не более 0,15 %, азота — не более 0,03 %, водорода — не более 0,008 %. Порошок предназначен для аддитивных технологий, MIM-процессов и холодного газодинамического напыления.
Гранулометрический состав и насыпные свойства
Фракционный состав TTWC нормируется в диапазонах 15–45 мкм, 45–106 мкм и 106–180 мкм. Насыпная плотность сферических частиц достигает 2,4–2,6 г/см, плотность после утряски — 2,8–3,0 г/см. Угол естественного откоса не превышает 28, что гарантирует стабильную подачу в системы дозирования установок селективного лазерного плавления (SLM) и электронно-лучевого плавления (EBM). Текучесть по Холлу — 18–22 с для фракции 45–106 мкм.
| Параметр | Фракция 15–45 мкм | Фракция 45–106 мкм | Фракция 106–180 мкм | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Насыпная плотность, г/см | 2,3–2,5 | 2,4–2,6 | 2,5–2,7 | ASTM B212 |
| Текучесть, с | 22–28 | 18–22 | 16–20 | ASTM B213 |
| Кислород, % max | 0,15 | 0,13 | 0,12 | ASTM E1409 |
| Сферичность, % | 95 | 97 | 96 | SEM-анализ |
| Плотность после спекания, г/см | 4,42–4,48 | 4,45–4,50 | 4,40–4,46 | ASTM B311 |
Технологические процессы и оборудование
TTWC применяется в установках лазерной порошковой наплавки, DED-печати (Directed Energy Deposition) и системах холодного газодинамического напыления (ХГН) с температурой газа до 600 C. Для MIM-технологий используется фракция 15–45 мкм с полимерным связующим на основе полиформальдегида. В установках SLM с иттербиевым волоконным лазером мощностью 200–400 Вт порошок обеспечивает плотность образцов до 99,5 % от теоретической.
- Аддитивное производство: SLM, EBM, DED, binder jetting
- MIM-инжекционное формование деталей медицинского назначения
- Холодное газодинамическое напыление покрытий на авиационные детали
- Плазменное напыление биосовместимых имплантатов
- Порошковая металлургия: спекание фильтров и пористых структур
- Лазерная наплавка уплотнительных поверхностей арматуры
Соответствие стандартам и маркировка
Порошок TTWC аттестуется по ASTM F1580, ASTM F1472, ISO 5832-2. Для аэрокосмической отрасли — по AMS 4998. Маркировка партии включает номер плавки, фракцию, массовую долю кислорода и дату распыления. Хранение — в герметичной таре с инертным газом при влажности не более 40 %.
Вопросы и ответы
Какая фракция TTWC оптимальна для SLM-печати?
Для селективного лазерного плавления применяется фракция 15–45 мкм с текучестью 22–28 с. Мелкая фракция обеспечивает толщину слоя 30–50 мкм и плотность образцов до 99,5 %.
Какой максимальный уровень кислорода допускается в TTWC?
Содержание кислорода не превышает 0,15 % для фракции 15–45 мкм и 0,12 % для 106–180 мкм. Превышение ведёт к охрупчиванию спечённых деталей.
Применяется ли TTWC в холодном газодинамическом напылении?
Да, фракция 45–106 мкм используется в установках ХГН с температурой газа до 600 C для формирования плотных титановых покрытий на авиационных деталях.
По каким стандартам аттестуется титановый порошок TTWC?
Порошок соответствует ASTM F1580, ASTM F1472, ISO 5832-2. Для аэрокосмической отрасли — AMS 4998.
