BileşimiTC4 titanyum alaşımı(a+β) tipi titanyum alaşımına ait olan Ti-6AI-4V'dir. İyi kapsamlı mekanik özelliklere, yüksek spesifik mukavemete, mükemmel korozyon direncine, iyi biyouyumluluğa sahiptir ve havacılık, petrokimya, biyomedikal ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu makale hazırlamak için plazma döner elektrot yöntemini seçmektedir.titanyum alaşımı tozuve titanyum alaşımı tozunun küreselleşme mekanizmasını tartışıyor. Mikro yapısının evrim yasası araştırılıyor ve TC4 titanyum alaşımının 3D baskı teknolojisinde uygulanması için gerekli teorik temeli sağlayan ana ısıl işlem yöntemleri tartışılıyor.
2.1 Deneysel Malzemeler ve Yöntemler: TC4 alaşım tozu, plazma döner elektrot atomizasyon yöntemiyle hazırlandı ve kimyasal bileşimi, Tablo 1'de gösterildiği gibi aletlerle analiz edildi.
| Al | Fe | V | C | N | Ve | O | H | İle ilgili |
| 6.25 | 0.27 | 3.92 | 0.1 | 0.006 | 0.10 | 0.12 | 0.005 | 89.23 |
Tabloya göre tozdaki H, N ve O içeriği nispeten düşüktür ve bu da yüksek performanslı ürünlerin basılması gereksinimlerini karşılar. Bu işlemle hazırlanan toz parçacıklarının şekli küresele çok yakındır, pürüzsüz bir yüzeye sahiptir, iyi akışkanlığa sahiptir ve aşırı kirlilik içermez. Taramalı elektron mikroskobu altında gözlemlenen SEM görüntüsü Şekil 1'de gösterilmektedir ve ayrı ayrı toz parçacıkları Şekil 2'de gösterilmektedir. Gözlem yoluyla, TC4 titanyum alaşımı toz parçacıklarının geometrik şekli küresel olduğunda, şekillendirilebilirlik iyidir, eliptik toz ise akışkanlığı ve şekillendirilebilirliği zayıftır. Küresel titanyum alaşımı tozu, lazer 3D baskı hazırlığı sırasında iyi bir akışkanlığa sahiptir.
2.2 Deneysel Sonuçlar ve Analiz 2.2.1 TC4 Titanyum Alaşımlı Tozun Bilya Şekillendirme Mekanizması 3D baskı teknolojisinde, metal tozu malzeme, metal 3D baskının hammaddesidir ve temel özellikleri, nihai ürün oluşumunun kalitesi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Aynı zamanda hızlı prototiplemeyi başarmak için maddi temel ve temel unsurlardan biridir. Plazma döner elektrot atomizasyon yöntemiyle hazırlanan TC4 alaşım tozu, pürüzsüz bir yüzeye ve iyi akışkanlığa sahip, küresele çok yakın bir parçacık şekline sahiptir. Toz toplama mekanizması, Şekil 3'te gösterildiği gibi temel olarak üç işlemden oluşur. İlk işlemde, erimiş alaşım damlacıkları yüksek hızlı hava akışından etkilenir ve dalgalı bir sıvı film haline gelmelerine ve gaz merkezinden uzaklaşmalarına neden olur. yüksek hızda; İkinci işlemde ise basınç nedeniyle uzayan alaşım damlacıkları kararsız hale gelir. Sıvının yüzey gerilimi altında şişerek kırılırlar ve eliptik damlacıklar oluştururlar; Üçüncü işlemde eliptik damlacık, hava basıncı ve sıvı yüzey gerilimi etkisi altında tekrar kırılmaya devam eder ve birkaç küçük damlacığa bölünür. Yüzey geriliminin etkisi altında, damlacık iniş süreci sırasında küresel bir şekle büzülme eğilimi gösterir ve soğuma hızlanır ve hemen küresel bir şekle katılaşır.
Bu deney, deneyin ilgili parametrelerini kontrol ederek esas olarak 50-160 μm aralığında dağıtılan TC4 titanyum alaşımı parçacık boyutlarını elde edebilir. Parçacık boyutu dağılımı dardır ve 3D baskının gereksinimlerini karşılar.
2.2.2 TC4 Titanyum Alaşımı Numunesinin Mikro Yapısı TC4 titanyum alaşımı numunesinin kesitinin metalografik yapısı Şekil 4'te gösterilmektedir. İyon ışını TC4 titanyum alaşımı tozu üzerine etki ettiğinde dairesel bir erimiş havuz oluşur. Erimiş havuz içinde sıcaklık, Gauss dağılımını göstererek merkezden kenara doğru kademeli olarak azalır. Sıcaklıktaki fark, TC4 titanyum alaşımı tozunun değişen derecelerde erimesine neden olur; kenar bölgesindeki daha düşük sıcaklıklardaki tozlar erimeden kalır veya yeterince erimez, bu da erime havuzu ile kenar bölgesi arasında tanecik mikro yapısı ve boyutunda farklılıklara yol açar. Metal tozu kaplama için darbe nokta modunun kullanılması, ısıdan etkilenen bölge üzerindeki sıcaklık gradyanının etkisini azaltabilir. İkinci ısı kaynağı alaşım tozuna etki ettiğinde, aynı zamanda yeniden eritme için önceki noktanın kenar alanına da enerji takviyesi yapar. Enerjiyi aldıktan sonra taneler enerjinin emildiği yönde büyümeye devam eder.
TC4 titanyum alaşımı numunesinin uzunlamasına kesitinin metalografik yapı fotoğrafı Şekil 5'te gösterilmektedir. Metalografik mikroskop gözlemi ile mikro yapı kaba β - sütunlu ürünlerdir. Şekil 5'te gösterildiği gibi, tane sınırları açıkça gözlemlenebilir ve sütunlu kristaller, farklı büyüme yönleriyle istifleme katmanı yönü boyunca büyür. Büyüme β - sütunlu kristal sınırında durur ve aynı zamanda alt tabakadan uzaktaki sütunlu kristaller tane büyümesi fenomeni ile epitaksiyel olarak büyümeye devam eder. Analiz sonrasında TC4 alaşımının 3D baskı ile hazırlanması sırasında oluşan sıcaklığın titanyum alaşımının mikro yapısı üzerinde etkisi olduğu tespit edildi. Alaşım tozunun bir kısmı iyon ışınıyla eritildiğinde alaşımın ön kısmı yeniden ısıtılır. Bununla birlikte, TC4 alaşımının beta fazı kendi kendine difüzyon katsayısı nispeten büyüktür ve daha küçük enerji, tane büyümesini destekleyebilir. Bu nedenle sütunlu kristaller yeniden ısıtma sırasında büyümeye ve aşırı ısınmaya eğilimlidir.
Bu nedenle, ısı kaynağının enerjisinin kontrol edilmesi, TC4 alaşımının mikro yapısını etkili bir şekilde değiştirebilir.
2.2.3 Katı çözelti ve yaşlandırma ısıl işlemi Şekil 6, TC4 alaşımının metalografik yapısını üç farklı ısıl işlem durumunda göstermektedir: biriktirildiği gibi (a), 970 ° C/1 saat+540 ° C/4 saat (b) ve 970 ° C /1sa (c). Biriktirilen TC4 alaşımı, alfa katı çözeltisi ve beta katı çözeltisinden oluşan karışık bir mikro yapıya sahiptir; 970 °C/1h+540 °C/4h'de ısıl işlemden sonra (b), metalografik yapı ağ sepet yapısına dönüştü; 970 °C/FC/1saat (c)'de ilave ısıl işlemin ardından yapı, sepet benzeri bir yapı ve küreselleştirilmiş alfa fazından oluşan iki modlu bir yapıya dönüştü. Bunlar arasında yüksek sıcaklıkta sürünme performansı, sepet yapısının mukavemeti ve plastisitesinin iyi olduğu, bimodal yapının plastisitesinin düşük ve mukavemetinin yüksek olduğu görülmektedir.
Analiz yoluyla, katı çözelti ve yaşlandırma ısıl işleminin TC4 titanyum alaşımının mukavemetini ve plastisitesini etkili bir şekilde artırabileceği, ancak soğutma hızının TC4 titanyum alaşımının mukavemeti ve plastikliği üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu ve uygun soğutma yöntemlerinin benimsenmesi gerektiği bilinmektedir. üretimde.
Şekil 7, TC4 titanyum alaşımlı örgü sepetin mikro yapısının farklı soğutma yöntemleri altında mikroskobik görüntülerini göstermektedir. TC4 titanyum alaşımı havayla soğutulduğunda yarı difüzyon fazı dönüşümü meydana gelir. Katı çözelti ve yaşlandırma işleminden sonra, birincil α fazı katı çözeltisi arasındaki β fazı katı çözeltisi, Şekil 7 (a)'da gösterildiği gibi küçük ikincil α fazı katı çözeltisi olarak görünecektir; TC4 titanyum alaşımı fırında soğutulduğunda difüzyon tipi faz dönüşümü meydana gelir. Katı çözelti işleminden sonra çift modlu bir yapı oluşur. Alaşımdaki birincil α fazı katı çözeltisi arasındaki β fazı katı çözeltisi, Şekil 7 (b)'de gösterildiği gibi, daha sonra yaşlandırma ısıl işleminin yapılmaması nedeniyle ikincil α fazı katı çözeltisi üretmez; Karşılaştırıldığında, fırın soğutma koşulları altında, tanecik sınırlarının ve tanecik içi alfa fazı katı çözeltisinin, havayla soğutma koşullarına göre daha iri olduğu görülebilir. TC4 titanyum alaşımı dış kuvvetlere maruz kaldığında çatlakların tane sınırlarında başlama ve yayılma olasılığı daha yüksektir, bu da plastisitenin azalmasına neden olur ve baskı kalıplama kullanılmaz.
Özet: (1) Plazma dönen elektrot yöntemiyle hazırlanan TC4 titanyum alaşımı tozu, (Tianjiu Metal, TC4 titanyum alaşımı tozunu müşteri ihtiyaçlarına göre farklı işlemlerle özelleştirebilir), toz parçacık şekli küresele çok yakındır, yüzey pürüzsüzdür, akışkanlık iyidir ve 3D baskının gereksinimlerini karşılayan iyi toz özelliklerine sahiptir.
(2) TC4 titanyum alaşımının enine kesitinin mikro yapısı, sıcaklık merkezinden kenara doğru yayılan sütun şeklinde kristalleri gösterirken, uzunlamasına bölümün mikro yapısı, istifleme katmanı yönü boyunca büyüyen sütun şeklinde kristalleri gösterir. Isı kaynağı enerjisinin kontrolü, TC4 titanyum alaşımının mikro yapısını etkili bir şekilde geliştirebilir.
(3) Katı çözelti + yaşlandırma ve havayla soğutmadan oluşan ısıl işlem yöntemi, biriktirilen TC4 titanyum alaşımının mukavemetini ve plastisitesini etkili bir şekilde iyileştirir ve performansının TC4 titanyum alaşımı 3D baskı gereksinimlerini karşılamasını sağlar.
SAT NANO, Çin'deki en iyi TC4 alaşım tozu titanyum alaşım tozu tedarikçisidir; 15-45um, 15-53um, 45-105um parçacık ve diğer parçacık boyutlarını sunabiliriz, herhangi bir sorunuz varsa lütfen sales03 adresinden bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin. @satnano.com
