本发明专利技术是一种利用氢化钛合金粉末实现钛合金粉末成型的方法，该方法将氢化后的钛合金粉末装入金属包套中，振实后在高温下抽真空，脱除合金的氢含量，封焊后进行热等静压，实现钛合金成型。该方法通过在包套抽真空环节脱出氢化钛合金粉末中氢含量，解决了氢化钛合金成型过程中的除氢问题，然后进行热等静压成型，得到组织晶粒细小的钛合金，操作简单，实用性强。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是，属于粉末冶金领 域。
技术介绍
钛合金处理具有密度低、强度高、耐腐蚀性强等特点，广泛应用于航空、航天、化工 等领域。传统的钛合金成型主要采用铸造及锻造等手段，锻造钛合金性能较高，但难以实现 复杂构件近终成型，且材料利用率低，铸造方法能够得到近终成型钛合金构件，但该方法难 以避免生产铸造缺陷，性能偏低；粉末冶金方法不仅能够实现复杂构件近净成型，而且得到 的合金组织晶粒细小，致密度高，具有很高的力学性能。传统方法采用气雾化或旋转电极方 法制备的粉末装入包套进行热等静压而成形，制备的粉末粒度较大，成形后的合金组织晶 粒不够细小，且粉体内部会有封闭的孔洞，对成形合金性能带来影响。 利用氢化钛合金粉末实现钛合金成形的方法成功避免了上述问题。 氢化钛合金粉末是通过将钛合金块料置入高温环境，并通入氢气，合金在高温环 境下吸氢，由于氢脆作用，块状钛合金从内部裂解，然后通过球磨、粉碎机粉碎等破碎技术， 制备得到粒度细小的氢化钛合金粉末。 首先，由于氢脆作用，该方法能够很容易制备得到粒度极为细小的粉体，通过该粉 体进行后续成形，得到合金晶粒很细小；其次，由于通过氢破碎作用制粉，粉粒为多棱角的 不规则颗粒，内部不会有封闭孔洞；并且该粉末制备工艺简单，成本低廉，适宜推广应用。采 用氢化钛合金粉末成形，然后在高温真空环境下通过逆反应脱氢，得到组织晶粒细小、成分 均匀的钛合金构件。
技术实现思路
本专利技术正是针对上述现有技术状况而设计提供了一种利用氢化钛合金粉末实现 钛合金粉末成型的方法，其目的是为了得到组织晶粒更细小的钛合金粉末成型构件。 本专利技术的目的是通过以下技术措施来实现的： 该种利用氢化钛合金粉末实现钛合金粉末成型的方法，其特征在于：该方法步骤 如下： 1)装粉：将粒度为0. 1?20微米的氢化钛合金粉末装入已经制备好的金属包套 中，并通过机械振动方式使其密实； 所述包套由纯钛、不锈钢或低碳钢制成； 2)除氢：将包套放入加热炉中，并将伸出的真空管接到抽真空设备上，开始抽真 空，当炉内真空度达到3Pa以下后开始加热，加热温度为400°C?800°C，保温时间5?50 小时； 3)截断：当真空度到0.OOlPa以下后夹断真空管，并对真空管端口进行封焊； 4)热等静压：将包套放入热等静压设备中进行热等静压处理，热等静压温度 850?1000°C，压力90?120MPa，时间1?4小时，冷却至300°C以下出炉。 5)去包套：通过机械加工方法或腐蚀方法去除包套，得到热等静压成型的钛合金 构件。 本专利技术的特点是利用氢化钛合金粉末为原材料，将其直接在金属包套中进行脱氢 处理，并通过后续包套热等静压工艺，实现钛合金的成形致密化。该方法通过在包套抽真空 环节实现脱氢，不同于常规方法先通过氢化-除氢制备钛合金粉末，然后进行后续成形的 思路，减少了中间环节，避免了粉体的污染。并通过热等静压成型，得到组织晶粒细小的钛 合金，操作简单，实用性强。【具体实施方式】 实施例1 本实施方式的步骤如下： 1)将氢化处理得到的平均粒径3微米的TC4钛粉末，装入已经制备好的金属包套 中，并通过机械振动方式使其密实； 2)将包套放入加热炉中，并将伸出的真空管接到抽真空设备上，开始抽真空，真空 度达到IPa后开始加热，加热温度为800°C，保温时间5小时； 3)真空度到O.OOlPa后夹断真空管，并封焊端口截面； 4)将包套放入热等静压设备中进行热等静压处理，热等静压温度1000°C，压力 90MPa，时间4小时，冷却至300°C出炉。 5)通过机械加工方法或腐蚀方法去除包套，得到热等静压成型的钛合金构件。 将成型得到的钛合金加工拉伸试样，进行室温拉伸、密度及晶粒尺寸检测，结果如 下：【主权项】1. ，其特征在于：该方法步骤如 下： 1) 装粉：将粒度为0. 1?20微米的氢化钛合金粉末装入已经制备好的金属包套中，并 通过机械振动方式使其密实； 所述包套由纯钛、不锈钢或低碳钢制成； 2) 除氢：将包套放入加热炉中，并将伸出的真空管接到抽真空设备上，开始抽真空，当 炉内真空度达到3Pa以下后开始加热，加热温度为400°C?800°C，保温时间5?50小时； 3) 截断：当真空度到0. OOlPa以下后夹断真空管，并对真空管端口进行封焊； 4) 热等静压：将包套放入热等静压设备中进行热等静压处理，热等静压温度850? 1000°C，压力90?120MPa，时间1?4小时，冷却至300°C以下出炉。 5) 去包套：通过机械加工方法或腐蚀方法去除包套，得到热等静压成型的钛合金构 件。【专利摘要】本专利技术是，该方法将氢化后的钛合金粉末装入金属包套中，振实后在高温下抽真空，脱除合金的氢含量，封焊后进行热等静压，实现钛合金成型。该方法通过在包套抽真空环节脱出氢化钛合金粉末中氢含量，解决了氢化钛合金成型过程中的除氢问题，然后进行热等静压成型，得到组织晶粒细小的钛合金，操作简单，实用性强。【IPC分类】B22F3-15【公开号】CN104550963【申请号】CN201410782222【专利技术人】朱郎平, 南海, 李建崇, 赵鹏, 魏战雷 【申请人】中国航空工业集团公司北京航空材料研究院【公开日】2015年4月29日【申请日】2014年12月16日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用氢化钛合金粉末实现钛合金粉末成型的方法，其特征在于：该方法步骤如下：1)装粉：将粒度为0.1～20微米的氢化钛合金粉末装入已经制备好的金属包套中，并通过机械振动方式使其密实；所述包套由纯钛、不锈钢或低碳钢制成；2)除氢：将包套放入加热炉中，并将伸出的真空管接到抽真空设备上，开始抽真空，当炉内真空度达到3Pa以下后开始加热，加热温度为400℃～800℃，保温时间5～50小时；3)截断：当真空度到0.001Pa以下后夹断真空管，并对真空管端口进行封焊；4)热等静压：将包套放入热等静压设备中进行热等静压处理，热等静压温度850～1000℃，压力90～120MPa，时间1～4小时，冷却至300℃以下出炉。5)去包套：通过机械加工方法或腐蚀方法去除包套，得到热等静压成型的钛合金构件。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱郎平，南海，李建崇，赵鹏，魏战雷，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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