Poudre de titane est une poudre métallique polyvalente dont les propriétés uniques en font un matériau important pour de nombreuses applications. Cet article donne un aperçu de la poudre de titane, de ses propriétés, de ses méthodes de production, de ses applications et des principaux fournisseurs mondiaux.
Aperçu de la poudre de titane
La poudre de titane est composée de fines particules de titane utilisées pour fabriquer des pièces, des revêtements et des additifs. Ses principales propriétés sont les suivantes
- Rapport résistance/poids élevé
- Résistance à la corrosion
- Biocompatibilité
- Point de fusion élevé
- Faible densité
- Maintien de la résistance à des températures élevées
La poudre de titane est disponible en différents degrés de pureté, tailles de particules et morphologies afin de répondre aux différents processus de production et aux exigences d'utilisation finale.
Les méthodes de production les plus courantes pour la poudre de titane sont l'atomisation au gaz et la sphéroïdisation au plasma. Les fournisseurs proposent des poudres de titane brut ainsi que des poudres sphéroïdisées, alliées et purifiées par plasma.
Types de poudre de titane
| Type | Description | Applications |
|---|---|---|
| Titane pur | 99,5-99,9% teneur en titane | Aérospatiale, médecine, produits de consommation |
| Ti-6Al-4V | Titane + 6% aluminium + 4% vanadium | Aérospatiale, automobile, implants |
| Ti64 | Une autre désignation pour le Ti-6Al-4V | Aérospatiale, automobile, implants |
| Ti-6Al-7Nb | Titane + 6% aluminium + 7% niobium | Aérospatiale, médecine |
| Autres alliages de titane | Diverses compositions possibles | Applications spécialisées |
Caractéristiques de la poudre de titane
| Caractéristique | Détails | Importance |
|---|---|---|
| Taille des particules | Gamme de 10 à 250 microns | Détermination de l'aptitude à la fabrication additive ou aux applications de pressage |
| Morphologie | Peut être irrégulier, angulaire ou sphéroïdal | Les poudres sphéroïdales ont une meilleure fluidité |
| La pureté | Classement de CP1 à CP4 sur la base des niveaux d'oxygène, d'azote et de carbone. | Des degrés de pureté plus élevés sont nécessaires pour les applications plus exigeantes |
| Composition de l'alliage | Varie en fonction de la teneur en aluminium, vanadium et autres alliages. | Les éléments d'alliage renforcent la résistance et modifient les propriétés |
| Méthode de production | Gaz atomisé, plasma purifié, hydrure-déshydrure | Affecte les caractéristiques des particules telles que la distribution de la taille, la forme, la pureté. |
Spécifications de la poudre de titane
| Paramètres | Gamme |
|---|---|
| Taille des particules | 10-150 microns typiques |
| Teneur en oxygène | <0,20% pour le titane de grade 1 |
| Teneur en azote | <0,03% pour le titane de grade 1 |
| Teneur en carbone | <0,08% pour le titane de grade 1 |
| Densité du robinet | 2,2-3,8 g/cc |
| Densité apparente | >92% de densité absolue |
Applications de Poudre de titane
Les propriétés uniques du titane font que sa poudre convient à diverses applications dans tous les secteurs :
Aérospatiale
- Composants structurels
- Composants du moteur
- Cellules d'avion
- Vaisseau spatial
Médical et dentaire
- Remplacement des articulations
- Implants dentaires
- Instruments chirurgicaux
- Dispositifs médicaux
Automobile
- Systèmes de vannes
- Bielles
- Composants de course
Traitement chimique
- Récipients résistants à la corrosion
- Échangeurs de chaleur
- Tuyauterie
Produits de consommation
- Articles de sport
- Montres
- Lunettes
Fabrication additive
- Composants aérospatiaux
- Pièces détachées automobiles
- Dispositifs médicaux
- Produits de consommation
Métallurgie des poudres
- Pièces en titane P/M
- Alliages de base
- Industrie des métaux durs
Fournisseurs mondiaux de poudre de titane
Les méthodes de production complexes de la poudre de titane signifient que la capacité de fabrication est concentrée entre les mains de quelques grands fournisseurs disposant de technologies exclusives.
Les principaux fournisseurs mondiaux de poudre de titane sont les suivants
AP&C
Fondée : 1997
Siège social : Montréal, Canada
- Poudres : Titane, alliages de titane, superalliages de nickel
- Grades : Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, titane pur
- Capacité de production : 4 000 tonnes par an
- Marchés desservis : Aérospatiale, médecine, énergie, automobile
ATI Powder Metals
Fondée : 1908
Siège social : Pittsburgh, États-Unis
- Poudres : Titane, nickel, alliages spéciaux
- Grades : Ti-6Al-4V Grade 5 et 23
- Capacité de production : Plus de 5 000 tonnes par an
- Marchés desservis : Aérospatiale, médecine, automobile, pétrole et gaz
CRS Holdings
Fondée en 1987 : 1987 Siège social : Huntersville, États-Unis
- Poudres : Titane, alliages de titane, alliages de nickel
- Grades : Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, titane commercialement pur
- Capacité de production : 2 000 tonnes par an
- Marchés desservis : Aérospatiale, défense, médecine, automobile
GKN Hoeganaes
Fondée : 1983
Siège social : Cinnaminson, États-Unis
- Poudres : Titane, aciers, alliages de nickel
- Grades : Ti-6Al-4V, titane raffiné au plasma
- Capacité de production : Large gamme de poudres atomisées à l'eau et au gaz
- Marchés desservis : Fabrication additive dans tous les secteurs
OSAKA Titanium Technologies
Fondée : 1946
Siège social : Amagasaki, Japon
- Poudres : Alliages de titane, alliages de nickel, métaux spéciaux
- Grades : Ti-6Al-4V, Ti-6Al-7Nb, titane de haute pureté
- Capacité de production : Premier fournisseur au Japon
- Marchés desservis : Aérospatiale, automobile, médecine, électronique
Puris
Création : 2019 en tant qu'entreprise commune entre Titanium Industries (1935) et Mitsui (1947)
Siège social : Jérusalem, Israël
- Poudres : Alliages de titane
- Grades : Ti-6Al-4V Grade 5
- Capacité de production : Environ 2 000 tonnes par an
- Marchés desservis : Aérospatiale, médecine, défense, automobile
Alliages de lecture
Fondée en 1988
Siège social : Robesonia, États-Unis
- Poudres : Alliages maîtres, alliages de titane
- Grades : Alliages maîtres de titane sur mesure
- Capacité de production : Gamme d'équipements d'atomisation pour différents métaux
- Marchés servis : Fournisseur des producteurs de métaux en poudre
Solutions SLM
Fondée : 1996
Siège social : Lubeck, Allemagne
- Poudres : Alliages de titane, alliages d'aluminium, alliages de nickel, acier à outils
- Grades : Ti-6Al-4V Grade 5 et 23, alliages d'aluminium
- Capacité de production : Fournisseur clé pour l'industrie de la fabrication additive
- Marchés desservis : Aérospatiale, secteur médical, secteur automobile
Prix de la poudre de titane
| Fournisseur | Grade | Taille des particules | Tarification |
|---|---|---|---|
| AP&C | Ti-6Al-4V | 45-100 microns | $55/kg |
| ATI Powder Metals | Ti-6Al-4V ELI | 63-106 microns | $50/kg |
| CRS Holdings | Ti-6Al-4V | 75-150 microns | $45-50/kg |
| GKN Hoeganaes | Plasma Ti-6Al-4V | 15-45 microns | $120+/kg |
| Titane d'Osaka | Titane pur | 45 microns | $100/kg |
La poudre de titane est plus chère que la poudre d'acier en raison de la complexité de la fabrication et des économies d'échelle. Toutefois, les acheteurs privilégient la qualité, la pureté et la performance du produit pour les applications critiques.
Titane et autres poudres
Titane contre acier
Le titane a une densité 40% inférieure à celle de l'acier et conserve mieux sa résistance à des températures élevées. Il présente une excellente résistance à la corrosion en raison de la couche d'oxyde superficielle. Il est plus cher que la poudre d'acier inoxydable.
Titane ou aluminium
Presque deux fois plus résistant que la poudre d'aluminium, mais avec une densité supérieure de seulement 60%. Conserve ses propriétés à des températures plus élevées. Résistance à la corrosion bien meilleure que celle de l'aluminium grâce à la couche d'oxyde.
Superalliages de titane et de nickel
Le titane a une densité plus faible, ce qui lui confère une résistance spécifique plus élevée. Les alliages de nickel peuvent fonctionner à des températures extrêmes dépassant les limites d'utilisation du titane. Le titane est une alternative moins onéreuse aux superalliages coûteux.
Titane vs. chrome cobalt
Densité réduite de moitié par rapport aux alliages de chrome et de cobalt. Excellente biocompatibilité, contrairement aux problèmes de libération de cobalt et de chrome dans l'organisme. Matériau nettement moins cher.
Choisir un Poudre de titane Fournisseur
Facteurs clés dans le choix d'un fournisseur de poudre de titane :
Capacité technique
- Capacité à fabriquer les grades nécessaires
- Contrôle de la qualité sur l'ensemble du processus de production
- Cohérence de la composition chimique
Historique
- Des années d'expérience dans l'industrie
- Réputation pour la qualité des produits et du service
Certifications de qualité
- AS9100, ISO 9001
- Certifications spécifiques dans le domaine de l'aérospatiale, de la défense ou du nucléaire
Personnalisation
- Possibilité de personnaliser la composition de l'alliage et les caractéristiques des particules
Tarification
- Des remises sur les quantités peuvent être accordées.
- Les gros acheteurs peuvent négocier les prix
- Payer des primes pour une poudre de haute pureté
Lead Times
- Typiquement 6-8 semaines pour les poudres commandées
- Commandes urgentes possibles moyennant un supplément
Localisation
- Les frais d'expédition représentent une part importante du prix de la poudre
- Visites sur place utiles pour auditer le fournisseur
FAQ
Q : Quelle est la différence entre le titane commercialement pur et la poudre d'alliage de titane ?
R : La poudre de titane commercialement pure contient 99,5-99,9% de titane avec peu d'oxygène, d'azote et de carbone. Les poudres d'alliage de titane comme le Ti-6Al-4V contiennent de l'aluminium, du vanadium ou d'autres éléments pour améliorer les propriétés telles que la résistance.
Q : Quelle est la taille optimale des particules de poudre de titane ?
R : Pour le pressage et le frittage, il est courant d'utiliser des poudres de 75 à 150 microns. Pour les processus de fabrication additive, une poudre plus fine de 15 à 45 microns est préférable pour obtenir une bonne résolution.
Q : La poudre de titane nécessite-t-elle des précautions particulières de manipulation ?
R : Oui, les particules de titane sont inflammables et présentent un risque d'explosion. Une couverture de gaz inerte et une mise à la terre appropriée sont utilisées. Le contact avec l'eau entraîne des problèmes d'absorption d'hydrogène.
Q : Comment déterminer le grade de titane le mieux adapté à mon application ?
R : Consulter étroitement les fournisseurs potentiels sur les exigences techniques. Le Ti-6Al-4V est la nuance la plus courante, mais d'autres, comme le Ti-6Al-7Nb, répondent à des besoins spécifiques. Obtenez des échantillons d'essai pour évaluer les performances.
Q : Quelles méthodes permettent de produire de la poudre de titane adaptée à l'impression 3D ?
R : L'atomisation au gaz et la sphéroïdisation au plasma créent de fines poudres de titane sphériques optimales pour la fabrication additive. Les méthodes de broyage mécanique et d'hydrure-déshydrure produisent également des poudres imprimables.
Q : Quel post-traitement est nécessaire pour les pièces en titane fabriquées de manière additive ?
R : Le pressage isostatique à chaud (HIP) permet d'éliminer la porosité des pièces imprimées. Des traitements thermiques, des finitions de surface et des usinages supplémentaires peuvent être nécessaires en fonction des propriétés finales et des tolérances requises.
