티타늄 및 알루미늄 TA7 분말
TA7 분말은 티타늄과 알루미늄으로 구성된 금속 간 화합물인 티타늄 알루미나이드 계열에 속합니다. 이 독특한 파우더는 뛰어난 강도, 경량 특성 및 고온 안정성을 갖추고 있어 다양한 엔지니어링 응용 분야에 매력적인 선택이 될 수 있습니다.
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목차
티타늄 및 알루미늄 TA7 분말 개요
TA7은 알루미늄의 경량 특성과 티타늄의 강도 및 내식성을 결합한 티타늄-알루미늄화물 금속 간 합금 시스템에 속합니다. 티타늄과 알루미늄의 거의 동일한 비율로 고온 응용 분야에서 탁월한 특성 균형을 제공합니다.
TA7 파우더의 주요 특징은 다음과 같습니다:
- 매우 높은 비강도(중량 대비 강도 비율)
- 우수한 고온 인장 및 크리프 강도
- 니켈 또는 강철 합금에 비해 낮은 밀도
- 다양한 환경에서 우수한 내식성
- 다양한 입자 크기 및 형태 제공
TA7 분말은 고온에서 작동하는 항공우주 엔진과 기체에서 무게를 줄이고 효율성을 개선하는 데 탁월한 선택으로 부상했습니다.
TA7 분말의 화학 성분
TA7 분말의 공칭 성분은 다음과 같습니다:
| 요소 | 무게 % |
|---|---|
| 티타늄(Ti) | 잔액 |
| 알루미늄(Al) | 7% |
| 주석(Sn) | 2-5% |
| 지르코늄(Zr) | 1-4% |
| 실리콘(Si) | 최대 0.5% |
| 탄소(C) | 최대 0.1% |
| 산소(O) | 최대 0.13% |
고온 기계적 특성을 최적화하기 위해 주석과 지르코늄의 양을 다양하게 조절할 수 있습니다. Si, C, O의 불순물 수준이 최소화됩니다.
TA7 파우더의 특성
TA7 파우더의 주요 특성은 다음과 같습니다:
| 속성 | 가치 |
|---|---|
| 밀도 | 3.7-4.0g/cm3 |
| 융점 | 1460°C |
| 열 전도성 | 6.7W/mK |
| 전기 저항 | 1.78 μΩ.cm |
| 영의 계수 | 110 GPa |
| 푸아송 비율 | 0.32 |
| 인장 강도 | 800 MPa |
| 수율 강도 | 760 MPa |
| 신장 | 1-2% |
| 크리프 저항 | 700°C에서 190MPa |
고강도, 저밀도, 내산화성 및 열 안정성과 같은 특성으로 인해 TA7은 가장 까다로운 고온 애플리케이션에 적합합니다.
TA7 분말 생산 방법
TA7 분말은 다음과 같은 방법을 통해 생산할 수 있습니다:
- 가스 분무 - 고압 불활성 가스는 용융된 TA7 합금을 분무화하여 적층 가공에 이상적인 구형 분말을 만드는 데 사용됩니다.
- 플라즈마 회전 전극 공정 - 빠르게 회전하는 용융 금속 스트림의 원심분해는 구형 분말을 생성합니다.
- 기계적 합금 - 혼합 원소 Ti 및 Al 분말을 고에너지 볼 밀링한 후 어닐링합니다.
가스 분무는 입자 크기 분포, 형태, 미세 청결도 및 유동성과 같은 분말 특성을 탁월하게 제어할 수 있습니다.
TA7 파우더의 응용 분야
TA7 파우더는 일반적으로 사용됩니다:
- 적층 제조 - 복잡한 에어포일 모양, 임펠러, 터빈 블레이드를 제작하기 위한 선택적 레이저 용융.
- 금속 사출 성형 - 고강도 및 내열성이 요구되는 터보차저 부품과 같이 작고 복잡한 그물 모양의 부품을 제조하는 데 적합합니다.
- 용사 코팅 - 고온에서 내마모성/내식성이 필요한 밸브 표면, 베어링, 랜딩기어 부품에 플라즈마 또는 HVOF 스프레이를 통해 도포합니다.
- 분말 야금 - 프레스 및 소결로 항공우주 분야에 사용되는 경량, 고강도 구조 부품을 제작합니다.
TA7 파우더의 사양
TA7 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 모양으로 최적의 흐름과 포장 밀도를 제공합니다.
- 순도: 불순물 제한 및 공정 요건에 따라 상업적 순도부터 초고순도 수준까지 다양합니다.
- 산소 함량: 대부분의 애플리케이션에서 2000ppm 미만으로 유지됩니다.
- 유량: 25초/50g 이상의 우수한 유속을 위해 맞춤화된 파우더.
TA7 분말의 글로벌 공급 업체
TA7 파우더의 주요 글로벌 공급업체는 다음과 같습니다:
- AP&C(캐나다)
- TLS 테크닉(독일)
- 샌드빅 오스프리 (영국)
- Tekna (캐나다)
- ECKA 과립 (독일)
- 금속 기술(영국)
이 회사들은 적층 제조, 용사, 분말 야금 및 기타 고온 응용 분야에 적합한 다양한 등급의 TA7 분말을 생산합니다.
TA7 파우더 가격
TA7 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 TA7 분말을 조달할 때 최저 비용보다는 분말 품질에 초점을 맞춰야 합니다.
TA7 분말의 보관 및 취급
TA7 파우더는 보관 및 취급에 주의해야 합니다:
- 산화를 방지하기 위해 아르곤과 같은 불활성 가스를 사용하는 밀폐된 용기에 보관해야 합니다.
- 먼지 폭발의 위험을 최소화하기 위해 미세한 가루가 쌓이지 않도록 하세요.
- 분말을 취급할 때는 적절한 PPE, 환기, 접지 및 안전 수칙을 사용합니다.
- 인화성 위험으로 인해 분말과 점화원이 접촉하지 않도록 하세요.
- 공급업체 SDS의 해당 안전 지침을 따르세요.
반응성이 높은 합금 분말을 취급할 때는 주의해야 합니다.
TA7 분말 검사 및 테스트
TA7 분말에 대한 주요 품질 관리 테스트 수행:
- ICP-OES 또는 XRF를 사용한 화학 분석을 통해 성분이 사양을 충족하는지 확인합니다.
- ASTM B822 표준에 따라 레이저 회절을 사용한 입자 크기 분포.
- SEM 이미징을 통한 형태 분석.
- ASTM B213 표준에 따라 홀 유량계를 사용하여 분말 유량을 측정합니다.
- 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.
TA7과 인코넬 718 분말의 비교
TA7 및 인코넬 718 분말 비교:
| 매개변수 | TA7 | 인코넬 718 |
|---|---|---|
| 밀도 | 3.7-4.0g/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 | 낮음 | 즉시 사용 가능 |
TA7은 인코넬 718보다 무게를 줄일 수 있습니다. 그러나 티타늄 알루미나이드 분말의 경우 가공성이 떨어지고 가용성이 낮습니다.
TA7 파우더 FAQ
Q: TA7 파우더는 어떻게 생산되나요?
A: TA7 분말은 가스 분무, 플라즈마 회전 전극 공정, 기계적 합금 후 어닐링을 사용하여 상업적으로 생산됩니다. 가스 분무는 분말 특성을 가장 잘 제어할 수 있는 방법입니다.
Q: TA7 파우더의 주요 용도는 무엇인가요?
A: TA7 분말의 주요 응용 분야로는 고온 기능이 필요한 경량 구조 부품을 제조하기 위한 적층 제조, 용사 코팅, 금속 사출 성형 및 분말 야금 등이 있습니다.
Q: 선택적 레이저 용융에 사용되는 일반적인 TA7 분말 크기는 얼마입니까?
A: SLM 공정의 경우, 이상적인 TA7 분말 크기 범위는 구형 형태와 우수한 분말 흐름 및 패킹 밀도를 갖춘 15-45미크론입니다.
Q: TA7 파우더는 특별한 취급 주의가 필요합니까?
A: 예, 반응성이 매우 높기 때문에 화재나 폭발 위험을 방지하기 위해 적절한 환기, 접지, 개인 보호 장비를 사용하여 불활성 대기에서 조심스럽게 취급해야 합니다.
Q: 항공우주 부품에 적합한 TA7 파우더는 어디에서 구입할 수 있나요?
A: 경량 및 고강도가 필요한 항공우주 분야의 경우, AP&C, TLS Technik, 샌드빅 오스프리, 테크나 등 주요 제조업체에서 TA7 파우더를 구매할 수 있습니다.
