Ti22Al25Nb 분말
Ti22Al25Nb 분말은 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 니오븀(Nb)으로 구성된 혁신적인 합금 분말입니다. 이 독특한 조합은 다양한 산업 분야에서 높은 수요를 보이는 탁월한 특성을 제공합니다. 항공우주부터 의료 및 에너지 분야에 이르기까지 Ti22Al25Nb 분말은 소재 성능을 재정의하고 새로운 지평을 열 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
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목차
Ti22Al25Nb 분말 개요
Ti22Al25Nb는 높은 비강도, 우수한 크리프 저항성, 내산화성, 극한 온도에 견디는 능력과 같은 매력적인 특성을 가진 티타늄 알루미나이드 합금에 속합니다. 티타늄과 알루미늄의 거의 등가 비율은 높은 온도에서 경량, 강도 및 환경 저항성의 균형 잡힌 조합을 제공합니다.
Ti22Al25Nb 분말의 주요 특징은 다음과 같습니다:
- 매우 높은 비강도(중량 대비 강도 비율)
- 우수한 고온 기계적 특성
- 우수한 크리프 및 피로 강도
- 니켈 및 철 기반 초합금에 비해 낮은 밀도
- 뛰어난 내식성
Ti22Al25Nb 분말은 항공우주, 자동차 및 기타 고온의 고성능 응용 분야에서 무게를 줄이고 효율성을 개선하는 데 탁월한 선택으로 부상했습니다.
Ti22Al25Nb 분말의 구성
Ti22Al25Nb 분말의 공칭 조성은 다음과 같습니다:
| 요소 | 무게 % |
|---|---|
| 티타늄(Ti) | 22% |
| 알루미늄(Al) | 25% |
| 니오븀(Nb) | 5-10% |
| 바나듐(V) | 0-5% |
| 크롬(Cr) | 0-2% |
| 탄소(C) | 0-0.2% |
| 산소(O) | 0-0.2% |
니오븀과 바나듐과 같은 강화 원소의 양을 다양하게 조절하여 기계적 특성을 최적화할 수 있습니다. 탄소와 산소의 불순물 수준은 최소화됩니다.
Ti22Al25Nb 분말의 특성
Ti22Al25Nb 분말의 주요 특성은 다음과 같습니다:
| 속성 | 가치 |
|---|---|
| 밀도 | 3.7-3.9g/cm3 |
| 융점 | 1350-1450°C |
| 열 전도성 | 16-22 W/mK |
| 전기 저항 | 1.7 μΩ.cm |
| 영의 계수 | 160-180 GPa |
| 푸아송 비율 | 0.32-0.34 |
| 인장 강도 | 500-900 MPa |
| 수율 강도 | 400-600 MPa |
| 신장 | 1-4% |
| 크리프 강도 | 150-300 MPa |
| 산화 저항 | 최대 800°C까지 탁월한 성능 |
고강도, 저밀도 및 온도 기능과 같은 특성으로 인해 무게를 줄여야 하는 중요한 항공우주 부품에 적합합니다.
Ti22Al25Nb 분말의 생산 방법
Ti22Al25Nb 분말은 다음과 같은 방법을 통해 생산할 수 있습니다:
- 가스 분무 - 고압 불활성 가스 분사를 통해 용융 합금을 분무하여 AM에 이상적인 미세한 구형 분말을 생성합니다.
- 플라즈마 회전 전극 공정(PREP) - 빠르게 회전하는 용융 금속을 원심분리하여 미세한 방울로 분해하면 구형 분말이 생성됩니다.
- 기계적 합금 - 원소/사전 합금 분말의 고에너지 볼 밀링에 어닐링 및 2차 분무가 이어집니다.
가스 분무 및 PREP을 사용하면 입자 크기 분포, 형태 및 미세 청결도와 같은 분말 특성을 탁월하게 제어할 수 있습니다.
Ti22Al25Nb 분말의 응용 분야
Ti22Al25Nb 분말이 사용됩니다:
- 적층 제조 - 항공우주 및 자동차용 브라켓, 에어포일, 임펠러와 같은 복잡한 경량 부품을 생산하기 위한 선택적 레이저 용융.
- 용사 코팅 - 고온에서 터보차저 블레이드 및 항공우주 부품에 마모/부식 저항성을 제공하기 위해 플라즈마 또는 HVOF 스프레이를 통해 도포합니다.
- 금속 사출 성형 - 터빈 블레이드와 같이 최대 800°C의 높은 비강도가 필요한 작고 복잡한 그물 모양의 부품을 제조하는 데 적합합니다.
- 분말 야금 - 프레스 및 소결을 통해 커넥팅 로드와 같은 저밀도, 고강도 부품을 제작합니다.
Ti22Al25Nb 분말의 사양
Ti22Al25Nb 분말은 다양한 크기 범위, 모양 및 순도 수준에서 사용할 수 있습니다:
- 입자 크기: AM 방식의 경우 15~45μm, 열 분무 공정의 경우 최대 100μm까지 가능합니다.
- 형태학: 구형에 가까운 분말 형태는 최적의 흐름과 포장 밀도를 제공합니다.
- 순도: 불순물 제한 및 프로세스 요구 사항에 따라 상용 수준부터 고순도 수준까지 다양하게 설정할 수 있습니다.
- 산소 함량: 대부분의 애플리케이션에서 2000ppm 미만으로 유지됩니다.
- 흐름성: 25초/50g 이상의 우수한 유속을 위해 맞춤화된 파우더.
Ti22Al25Nb 분말의 글로벌 공급 업체
Ti22Al25Nb 분말의 주요 글로벌 공급업체는 다음과 같습니다:
- AP&C(캐나다)
- TLS 테크닉(독일)
- 샌드빅 오스프리 (영국)
- Tekna (캐나다)
- ECKA 과립 (독일)
- 티타늄 분말(러시아)
이 회사들은 적층 제조, 용사, 분말 야금 및 기타 응용 분야에 적합한 다양한 등급의 Ti22Al25Nb 분말을 생산합니다.
Ti22Al25Nb 분말의 가격
Ti22Al25Nb 분말은 강철 및 니켈 합금보다 가격이 높습니다:
- 수량 - 500kg 이상 대량 주문의 경우 kg당 $100-150입니다. 소량의 경우 가격이 훨씬 더 높습니다.
- 품질 - 첨단 공정을 사용하여 엄격하게 통제된 조건에서 제조된 고순도 구형 분말은 프리미엄 가격이 요구됩니다.
- 공급업체 - 주요 글로벌 공급업체는 생산량이 많기 때문에 소규모 제조업체에 비해 비용 이점을 제공합니다.
- 지리 - 가격은 지역마다 다르며 유럽과 북미는 아시아에 비해 가격이 높은 시장입니다.
중요한 응용 분야의 경우, 구매자는 Ti22Al25Nb 분말을 조달할 때 최저 비용보다는 품질에 초점을 맞춰야 합니다.
Ti22Al25Nb 분말의 보관 및 취급
Ti22Al25Nb 분말은 보관 및 취급에 주의해야 합니다:
- 산화를 방지하기 위해 아르곤과 같은 불활성 가스를 사용하는 밀폐된 용기에 보관해야 합니다.
- 먼지 폭발 위험을 최소화하기 위해 미세 분말이 쌓이지 않도록 방지합니다.
- 분말 취급 시 적절한 PPE, 환기, 접지 및 안전 수칙을 사용하세요.
- 인화성 위험으로 인해 분말과 점화원 간의 접촉 방지
- 공급업체 SDS의 해당 안전 지침을 따르세요.
반응성이 높은 합금 분말을 취급할 때는 주의해야 합니다.
Ti22Al25Nb 분말 검사 및 테스트
Ti22Al25Nb 분말에 대한 주요 품질 관리 테스트 수행:
- ICP-OES 또는 XRF를 사용한 화학 분석으로 구성이 사양을 충족하는지 확인합니다.
- ASTM B822 표준에 따른 레이저 회절을 이용한 입자 크기 분포
- SEM 이미징을 통한 형태 분석
- ASTM B213 표준에 따른 홀 유량계를 사용한 분말 유량 측정
- 헬륨 피크노메트리를 통한 밀도 측정
- 불활성 가스 융합 또는 ICP-MS를 통한 불순물 분석
- X-선 회절을 통한 미세 구조 특성 분석
철저한 테스트를 통해 의도한 용도에 맞는 배치 일관성과 파우더 품질을 보장합니다.
Ti22Al25Nb와 인코넬 718 분말의 비교
Ti22Al25Nb와 인코넬 718 분말 비교:
| 매개변수 | Ti22Al25Nb | 인코넬 718 |
|---|---|---|
| 밀도 | 3.7-3.9g/cm3 | 8.2g/cm3 |
| 고온 강도 | 비교 가능 | 비교 가능 |
| 내산화성 | 더 나은 | 양호 |
| 비용 | 더 높음 | Lower |
| 작업 효율성 | Poor | 우수 |
| 애플리케이션 | 항공우주 부품 | 항공우주, 자동차 |
| 가용성 | 보통 | 즉시 사용 가능 |
Ti22Al25Nb는 인코넬 718보다 무게를 줄일 수 있습니다. 하지만 티타늄 알루미나이드 분말의 경우 가공성이 떨어지고 비용이 더 높습니다.
Ti22Al25Nb 분말 FAQ
Q: Ti22Al25Nb 분말은 어떻게 생산되나요?
A: Ti22Al25Nb 분말은 가스 분무, 플라즈마 회전 전극 공정, 기계적 합금 후 어닐링 및 2차 분무를 사용하여 상업적으로 생산됩니다.
Q: Ti22Al25Nb 분말의 주요 응용 분야는 무엇입니까?
A: 주요 응용 분야로는 고온 기능이 필요한 경량 구조 부품을 만들기 위한 적층 제조, 용사 코팅, 금속 사출 성형 및 분말 야금 등이 있습니다.
Q: 적층 제조에 사용되는 일반적인 입자 크기는 얼마입니까?
A: 대부분의 금속 AM 공정에서 이상적인 Ti22Al25Nb 분말 크기 범위는 고순도, 구형 형태 및 우수한 분말 흐름을 갖춘 15-45미크론입니다.
Q: Ti22Al25Nb 분말은 특별한 취급 주의가 필요합니까?
A: 예, 반응성이 매우 높기 때문에 화재나 폭발 위험을 방지하기 위해 환기, 접지, 개인 보호구를 사용하여 불활성 대기에서 조심스럽게 취급해야 합니다.
Q: 항공우주 분야용 Ti22Al25Nb 분말은 어디에서 구입할 수 있나요?
A: 경량 및 고강도가 필요한 항공우주 부품의 경우, Ti22Al25Nb 분말은 AP&C, TLS Technik, Sandvik Osprey 및 Tekna를 비롯한 주요 제조업체에서 공급받을 수 있습니다.
