等离子雾化制粉技术及相关技术对比

等离子气雾化技术与其他钛粉制备技术

生产钛细粉对比

June 2015

概述

1.公司简介和使命

2.AP&C等离子雾化工艺

3.等离子雾化与主要竞争工艺生产细钛粉比较

4. 总结

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钛粉生产：开始于2004年

目前产能：150 吨/年 (到年底200多吨)

销售区域：20多个国家

其中在增材制造领域的销售百分比约为75%

工厂： 3,000平方米(加拿大蒙特利尔)

专利：等离子工艺/材料

认证： AS 9100 C 和 ISO 9001:2008

中国经销商：天齐

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•为粉末冶金市场上各种不同的增材制造技术（EBM, DLSM, SLM, LD ）以及金属注射成型、热等静压和喷涂等技术提供高品质钛粉和其他高熔点金属粉末。 •成为市场质量参照

航空航天领域方面的应用要求钛粉具有最好的品质。 •提供卓越的客户导向服务

快速服务，强大的技术支持，透明的解决方案。

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APC 使命

等离子雾化工艺（简称PA ）

5 AP&C 公司等离子雾化专利工艺

产品特点

•高纯度 (极好的自由熔化，氧含量在Ti-6Al-4V 低至700ppm) •高球形 (良好的松装密度) •高流动性 (卫星球很少) •细粉空心球率极低 •十分稳定和一致的工艺 •细粉收率高

等离子雾化技术结合了气雾化和旋转电极技术的优点

等离子雾化：材料

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标准产品

•TC4 (5级和23级) •纯钛

•镍基高温合金718

定制合金

•镍合金 (625, 镍-钛, …)

•Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr •Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.08Si •其他定制合金包括铌、锆合金

良好的适应于高熔点活性金属

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等离子雾化粉末

高球形度、卫星球少、优异的流动性和密度

AP&C Ti-6Al-4V

TL-6AL-4V 的流动性和密度

尺寸分布

霍尔流量计 (s for 50 g) 卡尼流量计

(s for 50 g)

表观密度 (g/cm3) 松装密度 (g/cm3) 0-45 µm NA NA NA

3.02 (68.2%)

15-45 µm 28 5 2.46 (55.5%) 2.78 (62.8%) 45-106 µm 23 4 2.55 (57.6%) 2.84 (64.1%) 45-150 µm 23 4 2.62 (59.1%) 2.94 (66.4%) 45-250 µm 23 4 2.67 (60.3%) 2.98 (67.3%) 0-250 µm

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5

2.94 (66.4%)

3.36 (75.8%)

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流动性取决于颗粒形状、粒度分布、表面能（静电）和湿度。流动性和密度在

许多应用中至关重要。

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等离子雾化粉末

光滑的表面和较小的表面积使其活性更低、化学稳定性更好

AP&C Inco 718 APC 英高镍718

GA Inco 718 气雾化英高镍718

案例研究：空心球气体夹带

空心球夹带气体可引起关键精加工部件蠕变和疲劳问题

使用三步技术测量我们的气体夹带：

1. 把我们的粉末通过热等静压制成棒材（大多数增材部件是热等静压加工）。

2. 熔化棒材。

3. 用质谱仪测量释放出来的气体。

结果：我们实际上几乎无空心球气体夹带，我们的粉末非常适合热等静压。

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•用45-180微米和106-180微米的23级TC4粉通过热等静压制成直径0.6英寸和12英寸的棒材；

•热等静压条件： 950℃, 1000条棒, 168分钟，冷除气 。

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AP&C 粉末热等静压应用

两种超过要求的粒度分布的粉末结果相同

规格 抗屈强度（MPa ）

拉伸强度（MPa ）

延伸率 ASTM B348 23级 Min 758 Min 827 Min 10 % ASTM F136 (医学)

Min 793 Min 862 Min 10 % 结果

793

876

17-20%

冲击性能（夏比试验）

290 焦耳

•将热等静压成型的棒材熔化，并用校准后的质谱仪测量释放气体

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空心球氩气夹带含量

PA 技术生产出的细粉实际上几乎无空心球气体夹带

技术

材料

粒度分布

浓度（ppb) 电极感应熔炼气雾化（EIGA) Ti-6Al-7Nb 32-45 um and 250-355 um

500-1500*

等离子感应熔炼气雾化

(PIGA) Ti-6Al-7Nb

32-45 um and 250-355 um 300-500*

等离子雾化（PA ）

Ti-6Al-4V 45-180 and 106-180 um 10-15

等离子雾化（PA） VS 主要竞争者

等离子雾化（PA）优于电极感应熔炼气雾化（EIGA）技术•更高球形度，卫星球少。

•表观密度和松装密度更高。

•使用丝材比使用棒材或锭材减少夹带物风险。

•几乎无夹带气体：PA(10-15ppb) vs EIGA (500-1300ppb)。

•细粉收率更高（PA,~90% vs EIGA,70%或更低）。

•批次品质稳定性更好（批次量大，丝材给料更稳定）。

•更低的气体含量使用成本（气体含量少5-10倍，回收设备的投资成本更低）。13