TC4-Titanlegierungspulver · Ti-6Al-4V-Titanlegierungspulver
Hohe spezifische Festigkeit · Biokompatibel · Spezialanfertigung für Luft- und Raumfahrt sowie medizinische Implantate 15–53 μm / 15–45 μm / 45–105 μm / 53–150 μm
Kernvorteile von TC4‑Titanlegierungspulver
Hochfest und leicht · Hohe spezifische Festigkeit
Die Dichte beträgt lediglich 4,43 g/cm³; im gedruckten Zustand weist das Material eine Zugfestigkeit von 1230 ± 50 MPa auf. Seine spezifische Festigkeit übertrifft die von Stahl und Aluminiumlegierungen bei Weitem und macht es zu einem idealen Werkstoff für Leichtbaukonstruktionen.
Hervorragende Korrosionsbeständigkeit
Beständig gegen Korrosion durch Meerwasser, Chloride sowie saure und alkalische Medien; geeignet für raue Umgebungen und zeichnet sich in der maritimen Technik sowie in der chemischen Industrie durch herausragende Leistungen aus.
Biokompatibilität
Entspricht den Normen ASTM F136 und ISO 5832‑3 und ist für medizinische Implantate geeignet, etwa künstliche Gelenke, Knochenplatten, Zahnimplantate usw.
Prozessanpassung · Hohe Dichte
Kompatibel mit verschiedenen Verfahren wie SLM, EBM und Pulvermetallurgie; Formungs‑Dichtegrad ≥ 99,5 %; hohe Chargenstabilität.
Produktfotos & Mikrostruktur
15–53 μm Pulver-SEM
Hohe Kugelform, enge Korngrößenverteilung, hervorragende Fließfähigkeit
Echtaufnahmen des Pulvers
Graues Pulver, verpackt in einer Vakuum-Aluminiumfolien-Tüte bzw. in einem Eisenfass, unter Argon‑Schutzatmosphäre.
3D-Druck/Medizin/Luftfahrtteile
Flugzeugtriebwerkschalen, künstliche Gelenke, leichte Strukturbauteile
TC4-Titanlegierungspulver (Ti-6Al-4V)
TC4 (Ti-6Al-4V) ist die am weitesten verbreitete und technologisch ausgereifteste Titanlegierung; sie basiert auf Titan (Ti), wobei Aluminium (Al 5,5–6,75 %) als α‑Phasen‑Stabilisator zur Verbesserung der Wärmebeständigkeit und der spezifischen Festigkeit sowie Vanadium (V 3,5–4,5 %) als β‑Phasen‑Stabilisator zur Optimierung der Duktilität eingesetzt werden. Diese Legierung vereint hohe Festigkeit, geringes Gewicht, hervorragende Korrosionsbeständigkeit sowie ausgezeichnete Biokompatibilität; ihre spezifische Festigkeit übertrifft die von Stählen und Aluminiumlegierungen deutlich. TIJO stellt TC4‑Kugelpulver mittels Inertgas‑Zerstäubung her; das Pulver weist eine hohe Kugelform, gute Fließfähigkeit, einen kontrollierten Sauerstoffgehalt sowie eine hohe Chargenstabilität auf. Es eignet sich für Verfahren wie Laser‑Pulverbett‑Schmelzen (SLM), Elektronenstrahl‑Schmelzen (EBM), Pulvermetallurgie mit Pressen und Sintern sowie Kalt‑Sprühen. Anwendung findet es in zahlreichen Bereichen, darunter Luft‑ und Raumfahrt (Triebwerksschaufeln, Strukturbauteile), medizinische Implantate (künstliche Gelenke, Knochenplatten, Zahnimplantate), Energie‑ und Chemieindustrie (korrosionsbeständige Ventile, Tiefseeteile), Fahrzeugleichtbau sowie Schiff‑ und Meerestechnik. Die maximale Dauergebrauchstemperatur beträgt 400 °C. Das Material entspricht den Normen ASTM F136, ISO 5832‑3 sowie GB/T 3620.1‑2016.
Entsprechende Markierung
| Normensystem | Entsprechende Markierung |
|---|---|
| Chinesischer GB/T | TC4 |
| US-amerikanische ASTM | Grad F5 |
| Internationale ISO | TiAl6V4 |
| Deutschland DIN | TiAl6V4 |
| Japan JIS | YATB640 |
| Französische Norm | TA6V |
| Russische TOCT | BT6 |
* Entspricht den Normen ASTM F136, ISO 5832‑3, ASTM B348 sowie GB/T 3620.1‑2016.
Chemische Zusammensetzung (Gewichts-%)
| Element | Gehaltsbereich | Anmerkung |
|---|---|---|
| Ti | Überschuss (≈90 %) | Matrixelement |
| Al | 5,50–6,75 | α‑phasenstabilisierende Elemente erhöhen die Wärmebeständigkeit und die spezifische Festigkeit. |
| V | 3,50–4,50 | β‑phasenstabilisierende Elemente, die die Duktilität verbessern |
| Fe | ≤0,25–0,30 | Verunreinigungselemente |
| O | ≤0,13–0,20 | Verunreinigungselemente |
| C | ≤0,08 | Verunreinigungselemente |
| N | ≤0,05 | Verunreinigungselemente |
| H | ≤0,012–0,015 | Verunreinigungselemente |
* Entspricht den Normen ASTM F136, ISO 5832‑3 sowie GB/T 3620.1‑2016. Die genaue Zusammensetzung richtet sich nach dem jeweiligen Chargenprüfbericht.
Korngrößenangaben und physikalische Eigenschaften
| Partikelgrößenspezifikation | Schüttdichte (g/cm³) | Holl-Strömungsgeschwindigkeit (s/50g) | Sauerstoffgehalt (ppm) | D10(μm) | D50(μm) | D90(μm) | Empfohlene Technologie |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 15–53 μm | ≥2,40 | ≤35-40 | 800-1600 | ≥17,0 | 30,0–40,0 | ≤58,0 | SLM/LPBF-Laserdruck |
| 15–45 μm | ≥2,40 | ≤35-40 | 800-1600 | ≥15,0 | 25,0–35,0 | ≤50,0 | Fein-Druck mit SLM/LPBF |
| 0–15 μm | ≥2,10 | — | 800-1600 | ≥4,0 | 6,0–12,0 | ≤20,0 | Feinpartikel-Pulvermetallurgie, MIM |
| 45–105 μm | ≥2,50 | ≤40 | 800-1600 | ≥55,0 | 70,0–80,0 | ≤120,0 | EBM – Elektronenstrahl-Schmelzen, Pulvermetallurgie |
| 53–150 μm | ≥2,40 | ≤40 | 800-1600 | ≥50,0 | 80,0–100,0 | ≤155,0 | Pulvermetallurgie, Heißisostatisches Pressen |
| 45–150 μm | ≥2,40 | ≤40 | 800-1600 | ≥45,0 | 80,0–100,0 | ≤155,0 | Pulvermetallurgie, Thermospritzen |
* 15–53 μm sind die üblicherweise empfohlenen Standardgrößen; andere Partikelgrößen können individuell angefertigt werden. Maßgeblich ist jeweils das Prüfprotokoll der jeweiligen Charge.
Dichte Phase & mechanische Eigenschaften
Dichte Zustandsleistung
| Parameter | Typischer Wert |
|---|---|
| Dichte | 4,43 g/cm³ |
| Dichtebestimmung (Metallographische Methode) | >99,9 % |
| Härte (Druckzustand) | 38 ± 3 HRC |
Mechanische Eigenschaften (Referenzwerte)
| Zustand | Zugfestigkeit (MPa) | Fließgrenze (MPa) | Dehnung (%) |
|---|---|---|---|
| Druckzustand | 1230±50 | 1050±50 | 7±3 |
| Wärmebehandlungszustand | 1015±50 | 950±50 | 13±3 |
| Wärmebehandlungszustand (400 °C) | 700±30 | 585±30 | 14±3 |
* Wärmebehandlungsverfahren: 4 Stunden bei 800 °C halten, im Ofen abkühlen. Variiert je nach Verfahren und Wärmebehandlungszustand.
Typische Anwendungsbereiche
Luft- und Raumfahrt
Flugzeugtriebwerkschalen, Raumfahrzeugstrukturelemente und Raketentreibstofftanks – mit hoher spezifischer Festigkeit und korrosionsbeständig.
Medizinisches Implantat
Künstliche Gelenke, Knochenplatten, Zahnimplantate und Schädelrekonstruktionsmaterialien weisen eine hervorragende Biokompatibilität auf.
Energie- und Chemieindustrie
Tiefsee-Bohrkomponenten, korrosionsbeständige Ventile und Wärmetauscher mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit
Automobilindustrie
Leichtgewichtige Rennkomponenten und hochwertige Fahrwerksysteme – geringes Gewicht bei hoher Festigkeit.
Additive Fertigung
Topologieoptimierung von Funktionsbauteilen, kundenspezifische komplexe Formwerkzeuge sowie die integrierte Fertigung komplexer Strukturen
Schiff und Ozean
Druckkessel, Ventilpumpen, Propeller und Motorteile – leicht, hochfest und korrosionsbeständig.
Medizinprodukt
Poröse und dichte biomedizinische Materialien aus Titan, individuelle Konstruktion und Fertigung
TC4 vs. verwandte Titanlegierungen
| Materialtyp | Hauptmerkmale | Zugfestigkeit (MPa) | Dichte (g/cm³) | Hauptanwendung |
|---|---|---|---|---|
| TC4 (Ti-6Al-4V) | α+β‑zweiphasig, am weitesten verbreitet, mit hervorragenden Gesamteigenschaften | ≥895 | 4.43 | Luft- und Raumfahrt, medizinische Implantate, Automobilindustrie |
| TC4 ELI | Extrem geringer Spalt, hohe Zähigkeit und Bruchfestigkeit | ≥860 | 4.43 | Medizinische Implantate |
| TA1/TA2 (industriell reines Titan) | Hochreines Titan, hervorragende Korrosionsbeständigkeit, geringe Festigkeit | 240-390 | 4.51 | Chemische Anlagen, korrosionsbeständige Strukturbauteile |
| TA15 | Nahe α‑Modifikation, hervorragende Hochtemperatur‑Eigenschaften | ≈1160 | 4.45 | Hochtemperaturbauteile |
TC4 ist die am weitesten verbreitete und technologisch ausgereifteste Titanlegierung; ihre spezifische Festigkeit übertrifft die von Stahl und Aluminiumlegierungen bei weitem, und seine maximale Dauergebrauchstemperatur beträgt 400 °C.
Empfehlung und Auswahl der Verarbeitungstechnik
| Kunsthandwerk | Empfohlene Korngröße | Schlüsselparameter | Nachbearbeitung |
|---|---|---|---|
| SLM/LPBF‑Additivfertigung | 15–53 μm / 15–45 μm | Laserleistung 150–350 W, Schichtdicke 30–50 µm, Vorwärmung 100–200 °C | Spannungsarmglühen + Wärmebehandlung |
| EBM-Elektronenstrahlschmelzen | 45–105 μm | Elektronenstrahlleistung 1–3 kW, Schichtdicke 50–100 μm | Wärmebehandlung |
| Pulvermetallurgische Pressung + Sintern | 53–150 μm | Pressen bei 400–700 MPa, Sintern bei 1100–1250 °C (Vakuum/Argon) | Wärmebehandlung |
| MIM-Spritzformen | 0–15 μm | Katalytische Entfettung + Sintern bei 1200–1250 °C | Wärmebehandlung |
* Bei der Handhabung von Titandioxidpulver sind strenge Maßnahmen zum Explosionsschutz und zum Schutz vor Oxidation zu beachten; das Sintern bzw. das Drucken sollte unter Vakuum oder in einer Argon‑Schutzatmosphäre durchgeführt werden.
Umfassende Prüfkapazität über den gesamten Prozess hinweg
Jede Charge von TC4‑Pulver wird hinsichtlich der Hauptelemente (Ti, Al, V), der Verunreinigungen (Fe, O, C, N, H), der Partikelgrößenverteilung, des Sauerstoffgehalts, der Fließfähigkeit sowie der Schütt‑ und Kompaktierungsdichte geprüft. Es liegt ein COA‑Bericht vor, der den Normen ASTM F136 und ISO 5832‑3 entspricht.
Verpackung & Lieferung
Pulververpackung
Doppelwandiger Aluminiumfolienbeutel, vakuumversiegelt, + Eisenfass/Kunststoffbehälter
Verpackungsgrößen: 1 kg, 5 kg, 10 kg, 25–50 kg/Behälter
Lieferzeit
Sofort lieferbar; Versand innerhalb von 3–7 Tagen nach Bestellbestätigung.
Individuelle Korngröße oder feine Anpassung der Zusammensetzung: 7–15 Tage
Chargenrückverfolgung
Muster der Großlieferung, COA‑Bericht liegt dem Versand bei.
MSDS verfügbar
Kostenlose Muster
Bereitstellung von Proben zur Validierung der SLM-/EBM-/MIM-/Pulvermetallurgie‑Verfahren
Maßgeschneiderter Service
Korngrößenanpassung
Kann gemäß Kundenwunsch feinjustiert werden.
Technischer Support
Bereitstellung von Anleitung
Unterstützung der Kunden bei der Lösung sämtlicher während der Nutzung auftretender Probleme
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