Титановый порошок TWC3 в Минске

Титановый порошок TWC3: технические характеристики и применение

Титановый порошок TWC3 — это высокочистый сферический порошок на основе титанового сплава, предназначенный для аддитивного производства и порошковой металлургии. Материал производится методом газового распыления (EIGA или PREP), что обеспечивает узкий фракционный состав, высокую насыпную плотность и отсутствие сателлитов. Химический состав TWC3 соответствует требованиям к сплавам системы Ti-6Al-4V, что делает его пригодным для изготовления ответственных деталей аэрокосмического и медицинского назначения.

Ключевая особенность TWC3 — стабильность свойств при многократном использовании в цикле селективного лазерного сплавления (SLM) и электронно-лучевой плавки (EBM). Порошок демонстрирует низкую склонность к окислению при нагреве, что критично для сохранения пластичности и усталостной прочности готовых изделий. Контролируемое содержание кислорода (0,13%) и азота (0,03%) обеспечивает соответствие механических характеристик требованиям ASTM F2924 и ISO 5832-3.

Гранулометрический состав и текучесть

Фракционный состав TWC3 подбирается под конкретный тип оборудования. Для SLM-машин оптимальна фракция 15–45 мкм, для EBM — 45–106 мкм. Текучесть порошка по Холлу составляет 25–35 с/50 г, что гарантирует равномерную укладку слоя и стабильность процесса построения. Насыпная плотность находится в диапазоне 2,4–2,7 г/см, плотность утряски — 2,8–3,1 г/см.

Механические свойства изделий из TWC3

Детали, выращенные из титанового порошка TWC3, после термической обработки демонстрируют предел прочности на растяжение 950–1050 МПа, предел текучести — 880–950 МПа, относительное удлинение — 10–14%. Усталостная прочность при знакопеременной нагрузке (R = 0,1) составляет 450–550 МПа на базе 10 циклов. Такие показатели достигаются благодаря мелкодисперсной мартенситной структуре, формирующейся при быстрой кристаллизации в процессе лазерной плавки.

Области применения

Порошок TWC3 востребован в отраслях, где требуется сочетание высокой удельной прочности, коррозионной стойкости и биосовместимости:

• аэрокосмическая промышленность — кронштейны, корпуса гидравлических систем, элементы крепежа;
• медицинское производство — эндопротезы тазобедренного и коленного суставов, остеосинтезные пластины;
• энергетическое машиностроение — рабочие колеса насосов, запорная арматура для агрессивных сред;
• автомобильная промышленность — компоненты выхлопных систем и подвески гоночных автомобилей;
• судостроение — гребные винты и элементы подводных аппаратов, работающие в морской воде.

Особенности работы с порошком

Титановый порошок TWC3 пирофорен в мелкодисперсном состоянии, поэтому требует хранения в инертной атмосфере аргона с содержанием кислорода не более 0,1%. Работы с материалом должны проводиться в перчаточных боксах или с использованием замкнутых систем подачи порошка. Перед повторным использованием порошка, собранного после цикла построения, необходимо проводить просеивание через сито 75 мкм и контроль содержания кислорода — при превышении 0,18% материал подлежит разбавлению свежей партией в пропорции не более 30% от общего объема.

Вопросы и ответы