Atomization of Ti-64 alloy using the EIGA process: comparison of the characteristics of powders produced in labscale and industrial-scale facilities

Autor: Stefan Drawin, Marc Thomas, Olivier Godde, Layla Sasaki, Agathe Deborde, Jérôme Delfosse, Michel Pierronnet
Přispěvatelé: DMAS, ONERA, Université Paris Saclay [Châtillon], ONERA-Université Paris-Saclay, Metafensch, Erasteel, Aubert & Duval-Usine des Ancizes (A&D Les Ancizes), Aubert & Duval (A&D), Safran Tech
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: MATEC Web of Conferences. The 14th World Conference on Titanium (Ti 2019)
The 14th World Conference on Titanium (Ti 2019)
The 14th World Conference on Titanium (Ti 2019), Jun 2019, Nantes, France. pp.07013, ⟨10.1051/matecconf/202032107013⟩
MATEC Web of Conferences, Vol 321, p 07013 (2020)
ISSN: 2261-236X
Popis: International audience; Titanium alloy powders, mostly the Ti-64 alloy with composition Ti-6Al-4V (wt.%), are extensively used for biomedical and high-demanding applications, e.g. in aeronautics. Advanced powder metallurgy processes like additive manufacturing are strong drivers for the production of high quality powders, insuring a good rheological behavior, a low porosity level in the parts and an adequate roughness. Ideally, fine spherical particles with no volume and surface defects are aimed at. Inert gas atomization is a process that is able to produce clean powders for such applications, especially for AM. To avoid the chemical reaction of titanium with the commonly used alumina crucibles, a crucible-free configuration has been designed in the EIGA process (Electrode induction melting Inert Gas Atomization). Two EIGA facilities are currently available in France for R&D purposes: a one-liter (nominal rod diameter/length (mm): 50/500) labscale facility at ONERA and an eight-liter capacity (100/1000) industrial-scale facility at the MetaFensch Institute. Using the smaller facility to screen and optimize atomization parameters and transfer them to the bigger facility is a tempting approach. This communication will show the characteristics of Ti-64 powders produced in both facilities, in terms of particle shape, particle size distribution, presence of satellites and porous particles.; Les poudres d'alliage de titane, principalement l'alliage Ti-64 de composition Ti-6Al-4V (% en masse), sont largement utilisées pour les applications biomédicales et les applications les plus exigeantes, par exemple en aéronautique. Les procédés avancés de métallurgie des poudres, tels que la fabrication additive, sont demandeuses de poudres de haute qualité, assurant un bon comportement rhéologique, un faible niveau de porosité des pièces et une rugosité adéquate. Idéalement, les fines particules sphériques non poreuses et sans défauts de surface sont recherchées. L'atomisation par gaz inerte est un procédé capable de produire des poudres propres pour de telles applications, en particulier pour la fabrication additive. Pour éviter la réaction chimique du titane avec les creusets en alumine couramment utilisés, une configuration sans creuset a été conçue dans le procédé EIGA (Electrode induction melting Inert Gas Atomization). Deux installations EIGA sont actuellement disponibles en France à des fins de recherche et développement : une installation à l'échelle du laboratoire d'un litre (diamètre nominal de la tige / longueur (mm): 50/500) à l'ONERA et une installation à échelle industrielle d'une capacité de huit litres (100/1000) à MetaFensch. Utiliser la plus petite installation pour optimiser les paramètres de pulvérisation et les transférer dans une installation plus grande est une approche tentante. Cette communication montrera les caractéristiques des poudres de Ti-64 produites dans les deux installations, en termes de forme des particules, de répartition granulométrique, de présence de satellites et de particules poreuses.
Databáze: OpenAIRE
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