Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Титановый порошок TWC5: сферический порошок Ti-6Al-4V для аддитивных и MIM-технологий
Титановый порошок TWC5 — сферический порошок на основе сплава Ti-6Al-4V (Grade 5, ВТ6), производимый методом газовой атомизации (GA) или плазменной сфероидизации. Химический состав соответствует ASTM F2924, ASTM B348 и ISO 5832-3: алюминий — 5,5–6,75 %, ванадий — 3,5–4,5 %, кислород — не более 0,20 %, азот — не более 0,05 %, водород — не более 0,015 %, железо — не более 0,30 %. Гранулометрический состав поставляется в узких фракциях, пригодных для лазерных и электронно-лучевых систем порошкового синтеза.
Технические характеристики и гранулометрия
Ключевой параметр TWC5 — морфология частиц. Сферическая форма с сателлитами не более 3 % обеспечивает насыпную плотность 2,3–2,6 г/см и текучесть по Холлу 18–25 с. Высокая сферичность снижает трение между частицами в дозаторах установок лазерной наплавки и системах подачи порошка DED. Аппаратная плотность после виброуплотнения достигает 4,4–4,6 г/см, что напрямую влияет на плотность готового изделия после спекания.
| Фракция, мкм | Технология | Текучесть, с | Насыпная плотность, г/см | Кислород, % |
|---|---|---|---|---|
| 15–45 | MIM, binder jetting | 20–25 | 2,3–2,4 | 0,18 |
| 20–63 | SLM/DMLS, EBM | 18–22 | 2,4–2,5 | 0,20 |
| 45–106 | DED, лазерная наплавка | 20–24 | 2,5–2,6 | 0,20 |
| 63–150 | Холодное газодинамическое напыление | 22–28 | 2,5–2,6 | 0,22 |
| 106–250 | Плазменное напыление, HIP | 25–30 | 2,6–2,7 | 0,25 |
Области применения
Порошок TWC5 ориентирован на процессы, где требуется сочетание удельной прочности 900–1100 МПа и коррозионной стойкости в хлоридсодержащих средах. Основные направления:
- Селективное лазерное плавление (SLM) — имплантаты, эндопротезы тазобедренного сустава, костные пластины по ISO 5832-3.
- Электронно-лучевое плавление (EBM) — авиационные кронштейны, элементы турбореактивных двигателей, работающие при –50…+350 C.
- MIM-технология — крепёж, зубчатые колёса, детали топливной аппаратуры с плотностью 99 % теоретической.
- Прямое лазерное выращивание (DED) — восстановление лопаток компрессоров, валов насосов, корпусных деталей.
- Холодное газодинамическое напыление — антикоррозионные покрытия на трубопроводах нефтегазового сортамента.
- Горячее изостатическое прессование (HIP) — заготовки для последующей механической обработки в аэрокосмической отрасли.
Технологические особенности переработки
При SLM-печати TWC5 требуется защитная атмосфера аргона с содержанием кислорода не более 100 ppm. Оптимальные параметры: мощность лазера 200–400 Вт, скорость сканирования 800–1400 мм/с, толщина слоя 30–60 мкм, шаг сканирования 0,08–0,12 мм. Остаточная пористость после оптимизации режима не превышает 0,5 %. Для снятия остаточных напряжений проводится отжиг при 650–750 C в вакууме или аргоне.
В MIM-процессе TWC5 смешивается с полимерным связующим (парафин + полипропилен + стеариновая кислота) в соотношении 60:40 по объёму. Спекание проводится в две стадии: предварительное удаление связующего при 450–550 C и окончательное спекание при 1250–1350 C в вакууме. Усадка составляет 14–18 % по линейным размерам.
Контроль качества и нормативная база
Порошок TWC5 поставляется с сертификатом соответствия ASTM F2924, ASTM F3001, ISO 5832-3. Контролируемые параметры:
- Гранулометрический состав — лазерная дифракция (Malvern Mastersizer), D10/D50/D90.
- Морфология — сканирующая электронная микроскопия, оценка сферичности и сателлитов.
- Химический состав — ICP-OES для легирующих элементов, LECO для кислорода, азота, водорода.
- Текучесть — ASTM B213 (метод Холла), ASTM B964 (метод Карни).
- Насыпная плотность — ASTM B212, аппаратная плотность — ASTM B417.
- Дефектность — рентгеновская томография для выявления внутренних пор и включений.
Вопросы и ответы
Чем TWC5 отличается от титанового порошка Grade 2?
TWC5 — это сплав Ti-6Al-4V с пределом прочности 900–1100 МПа, тогда как Grade 2 — технически чистый титан с прочностью 345–450 МПа. TWC5 применяется там, где требуются высокие удельные характеристики, Grade 2 — в химическом оборудовании и медицинских имплантатах без высоких нагрузок.
Какая фракция TWC5 подходит для SLM-принтера?
Для большинства SLM-систем оптимальна фракция 20–63 мкм с D50 около 35–40 мкм. Для установок с рекоатером малого диаметра применяется 15–45 мкм. Фракция 45–106 мкм используется в DED-головках и лазерной наплавке.
Как хранить титановый порошок TWC5?
Порошок хранится в герметичной таре под аргоном при влажности не более 30 %. Контакт с воздухом приводит к насыщению кислородом и снижению текучести. Перед использованием рекомендуется вакуумная сушка при 80–100 C в течение 2–4 часов.
Допускается ли повторное использование порошка TWC5?
Да, при условии контроля кислорода и гранулометрии. После каждого цикла SLM кислород увеличивается на 0,01–0,03 %. При превышении 0,25 % порошок отбраковывается. Рекомендуется смешивать отработанный порошок со свежим в пропорции не более 50:50.