一种超低氧TA7钛合金粉末制备方法技术

一种超低氧TA7钛合金粉末制备方法，有以下步骤：步骤1，TA7母合金棒的熔炼；步骤2，对TA7合金棒进行加工后的电极棒直径为10‑90mm，长度为100‑1000mm；步骤3，将电极棒置于含惰性气体的反应室内高速旋转，采用功率为100‑300kW的等离子枪加热电极棒端部，使电极棒端部融化；步骤4，熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集器中，得到TA7合金球形粉末；采用本方法制备TA7合金球形粉末具有增氧量极低的特点。

A method for the preparation of ultra-low oxygen TA7 titanium alloy powder

A kind of ultra low oxygen TA7 titanium alloy powder preparation method has the following steps: 1, TA7 master alloy rod melting; step 2, the TA7 alloy rods after processing the electrode rod diameter of 10 90mm, length of 100 1000mm; step 3, the reaction chamber containing an inert gas into the electrode rod in high speed rotation, the plasma gun power is 100 300kW heating electrode rod end, the electrode rod end melt; step 4, after the atomization of molten metal under the action of centrifugal force to fly, the formation of small droplets, droplet in protective gas fast cooling after the formation of spherical particles into the spray chamber bottom the collector, TA7 alloy powder; the characteristics of preparation of TA7 alloy spherical powder with low oxygen content of this method.

【技术实现步骤摘要】
一种超低氧TA7钛合金粉末制备方法
本专利技术属于合金球形粉末制备
，设计一种超低氧TA7钛合金粉末制备方法。
技术介绍
钛及钛合金作为结构金属，具有比强度高、抗腐蚀性好、耐高温等一系列突出优点，能够进行多种方式的压力加工成形、焊接和机械加工。随着钛合金研究和生产的发展，被广泛应用于航空航天等领域，如涡轮发动机和飞机构架等关键部位。简称TA7合金在低温下具有韧性好、强度高、缺口敏感性小等特点，作为可以在低温(液氢)条件下使用的工程材料，已经在航天领域中得到广泛应用，成为飞行器低温容器、结构管道、发动机低温转子等耐低温结构件的首选材料。TA7合金有效提高合金在低温环境下的力学性能，在低温下具有韧性好、强度高、缺口敏感性小等特点，作为可以在低温(液氢)条件下使用的工程材料。由于其特殊用途，导致该合金的低温性能对C，N，O，H等气体元素十分敏感，因此必须对合金的氧含量等关键成分采取精确控制。采用传统的粉末制备方法主要包括气雾化法等，由于生产气氛纯度、真空度不足等问题，粉末在成形过程中极易与氧亲和，导致生产TA7钛合金粉末氧含量控制效果不佳，限制了TA7合金的应用。
技术实现思路
为进一步改善现有技术不足，本专利技术的目的是提供一种超低氧TA7钛合金粉末制备方法，包括以下步骤：步骤1，TA7母合金棒的熔炼；合金成分按照GB/T3620-2016进行合金配比；步骤2，将TA7合金母合金棒坯进行机加，加工后电极棒直径为10-90mm，长度为100-1000mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.1mm/m；步骤3，将TA7合金电极棒置惰性气体密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；步骤4，步骤3的电极棒熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA7合金球形粉末。所述的TA7合金球形粉末比表面积极低，仅有0.01～0.05m2/g。步骤4所述的TA7合金球形粉末全流程增氧量小于50ppm。所述的电极棒的转速为5000～30000rpm。所述的惰性气体为氦气或氩气或二者的混合气体。本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术TA7合金球形粉末的制备方法，通过高速旋转离心雾化的方法制备TA7合金球形粉末，最大限度地减少合金成分偏析，消除组织粗大及不均匀组织。同时可实现近净成形和自动化批量生产，有效降低金属的损耗。因其生产过程中不与坩埚和脱氧剂等混合，不怕混入杂质，所以制取成粉末具有高纯度，球形度良好，低价杂物含量等性能指标，保证了材料成分配比的正确性和均匀性。采用PREP制粉工艺可以制备比表面积极低的TA7钛合金粉末，相同粒度粉末比表面积较传统方法减少了50%以上，从而可以有效控制粉末的氧含量。因此，采用本方法制备超低氧含量的TA7粉末。采用PREP法制备钛合金TA7粉末具有良好的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术进行详细说明。实施例1一种超低氧TA7钛合金粉末制备方法，包括以下步骤：步骤1，TA7母合金棒的熔炼；合金成分按照GB/T3620-2016进行合金配比；步骤2，将TA7合金母合金棒坯进行机加，加工后电极棒直径为90mm，长度为1000mm，电极棒直线度偏差控制在0.1mm/m；步骤3，将TA7合金电极棒置于含氦气的密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；步骤4，步骤3的电极棒熔融金属雾化后在离心力的作用下飞出，形成细小液滴，液滴在He气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA7合金球形粉末；所述的电极棒的转速为5000rpm；采用BET法测试比表面积为0.012m2/g，测试粉末增氧量为20ppm。实施例2一种超低氧TA7钛合金粉末制备方法，包括以下步骤：步骤1，TA7母合金棒的熔炼；合金成分按照GB/T3620-2016进行合金配比；步骤2，将TA7合金母合金棒坯进行机加，加工后电极棒直径为45mm，长度为550mm，电极棒直线度偏差控制在0.05mm/m；步骤3，将TA7合金电极棒置于惰性气体含氩气的密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；步骤4，步骤3的电极棒熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在He+Ar气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA7合金球形粉末；所述的电极棒的转速为30000rpm；采用BET法测试比表面积为0.045m2/g，测试粉末增氧量为40ppm。实施例3一种超低氧TA7钛合金粉末制备方法，包括以下步骤：步骤1，TA7母合金棒的熔炼；合金成分按照GB/T3620-2016进行合金配比；步骤2，将TA7合金母合金棒坯进行机加，加工后电极棒直径为10mm，长度为100mm，电极棒直线度偏差控制在0.01mm/m；步骤3，将TA7合金电极棒置于惰性气体氩气的密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；步骤4，步骤3的电极棒熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在Ar气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA7合金球形粉末；所述的电极棒的转速为18000rpm；采用BET法测试比表面积为0.025m2/g，测试粉末增氧量为35ppm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低氧TA7钛合金粉末制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，TA7母合金棒的熔炼；合金成分按照GB/T3620‑2016进行合金配比；步骤2，将TA7合金母合金棒坯进行机加，加工后电极棒直径为10‑90mm，长度为100‑1000mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.1mm/m；步骤3，将TA7合金电极棒置于惰性气体密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；步骤4，步骤3的电极棒熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA7合金球形粉末。

【技术特征摘要】
1.一种超低氧TA7钛合金粉末制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，TA7母合金棒的熔炼；合金成分按照GB/T3620-2016进行合金配比；步骤2，将TA7合金母合金棒坯进行机加，加工后电极棒直径为10-90mm，长度为100-1000mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.1mm/m；步骤3，将TA7合金电极棒置于惰性气体密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；步骤4，步骤3的电极棒熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA7合金球形粉末。2.根据权利要求1所述的一种超低氧TA7钛合金粉末制备方法，其特征在于，所述的TA7合金球形粉末比表面积极低，仅有0.01～0.05m2/g。3.根据权利要求1所述的一种超低氧TA7钛合金粉末制备方法，其特征在于，步骤4所述的TA7合金球形粉末全流程增氧量小于50ppm。4.根据权利要求1所述的一种TB6合金球形粉末的制备方法，其特征在于，所述的电极棒的转速为5000～30000rpm。5.根据权利要求1所述的一种TB6合金球形粉末的制备方法，其特征在于，所述的惰性气体为氦气或氩气或二者的混合气体。6.根据权利要求1所述的一种超低氧TA7钛合金粉末制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，TA7母合金棒的熔炼；合金成分按照GB/T3620-2016进行合金配比；步骤2，将TA7合金母合金棒坯进行机加，加工后电极棒直径为90mm，长度为1000mm，电极棒直线度偏差控制在0.1mm/m；步骤3，将TA7合金电极棒置于含氦气的密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；步骤4，步骤3的电极棒熔融金属雾化后在离心力的作用下飞出，形成细小液滴，液滴在He气...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫飞，韩志宇，陈小林，王庆相，梁书锦，张平祥，
申请(专利权)人：西安欧中材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61