鈦鉻粉是一種由鈦(Ti)和鉻(Cr)元素組成的金屬合金粉末,具有獨特的物理化學特性。這種粉末常見粒徑在5-50微米之間,通過氣體霧化或機械合金化工藝制備而成。其成分比例可根據應用需求調整,典型配比范圍在鈦含量60-90%與鉻含量10-40%之間,在特殊用途中還會加入微量其他金屬元素來改善性能。
在材料特性方面,鈦鉻粉最顯著的優勢在于兼具鈦的輕質高強和鉻的耐腐蝕特性。其密度約為4.5-5.2g/cm3,顯微硬度可達HV300-500,特別是在高溫環境下仍能保持優異的抗氧化性(工作溫度可達800℃)。這些特性使其成為航空航天、醫療器械等高端領域的重要材料選擇。值得注意的是,鈦鉻粉的表面通常會形成致密的氧化膜,這層被動保護膜使其在酸堿環境中表現突出。
生產工藝上,目前主流的氮氣霧化法能夠生產球形度>95%的粉末,流動性<25s/50g,非常適合3D打印等精密制造工藝。而通過調節霧化參數,可以獲得不同粒徑分布的粉末產品,其中15-45微米的中粒度粉末在選擇性激光熔化(SLM)工藝中的應用最為廣泛。為滿足特殊需求,有些廠商還會對粉末表面進行等離子處理以改善其鋪粉性能。
在具體應用場景中,鈦鉻粉主要服務于三大領域。醫療領域用于制造骨科植入物,得益于其與人體骨骼接近的彈性模量(約110GPa)和良好的生物相容性;航空航天領域用于制造發動機葉片等關鍵部件,因其出色的高溫強度和抗蠕變性能;在化工設備領域則用于制造耐腐蝕閥門和管道,特別是在含氯離子的苛刻環境中表現優異。隨著3D打印技術的普及,鈦鉻粉的加工利用率從傳統工藝的30%提升到了近90%,這極大降低了貴金屬材料的浪費。
選購鈦鉻粉時需要重點關注純度指標,特別是氧含量(需<0.15%)和氮含量(<0.05%)等關鍵參數,這些雜質元素會顯著影響最終產品的機械性能。不同供應商提供的粉末在球形度、衛星球比例(應<3%)和空心粉率(應<1%)等指標上也存在明顯差異。建議根據具體應用場景,選擇經過相應認證(如ISO 5832-3醫療級或AMS 4998航空級)的產品,以確保材料性能的可靠性。