一种利用含钛物质吸氢膨胀促进坯体致密化的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用含钛物质吸氢膨胀促进坯体致密化的方法。将含钛物质块体，或填充含钛物质块体与待致密化材料，或含钛物质粉体与待致密化材料紧密配合，然后装入刚性模具，得到预处理组件；往预处理组件中通入氢气，使含钛物质吸氢；利用含钛物质的体积膨胀效应对含钛物质自身和/或待致密化材料进行致密化。本发明专利技术提供了一种在中低温度、氢气氛下制备高致密度或全致密坯体的方法。本方法在提高致密度和修复缺陷的同时，同时还可以细化组织，有效提高材料的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种利用含钛物质吸氢膨胀促进坯体致密化的方法
本专利技术涉及一种金属、合金、金属基复合材料的致密化方法；特别涉及一种利用含钛物质吸氢膨胀促进坯体致密化的方法。
技术介绍
钛合金是20世纪中期发展起来的一种重要金属，由于其具有密度低、比强度高、耐蚀性好、耐热性高、无磁、焊接性能好等优良性能，受到人们的广泛关注。钛合金的制备方法有多种，有铸造成形、激光成形及粉末冶金成形，但其高成本影响着其广泛地应用。在钛合金制备和使用过程中，材料内部常常会产生一定的孔隙。液态金属在冷却凝固中体积会产生收缩，可形成疏松或缩孔。粉末冶金钛合金的烧结坯体存在残余孔隙是难以避免的。热等静压的过程中，若粉末中含有空心粉，或包套过程中泄露的气体，在致密化过程中被压缩，这些气体不溶于合金，在后续的热处理工序中，将膨胀而成热诱导孔洞。增材制造的钛合金材料，由于原料和工艺的影响会有微小孔隙存在。钛合金焊接的过程中，焊接熔池高温时吸收了过量的气体或冶金反应产生的气体，在冷却凝固之前来不及逸出而残留在焊缝金属内导致形成微孔或气泡。此外，在金属复合材料的制备过程中，界面反应也可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用含钛物质吸氢膨胀促进坯体致密化的方法；其特征在于：将含钛物质块体，或填充含钛物质块体与待致密化材料，或含钛物质粉体与待致密化材料紧密配合装入刚性模具，得到预处理组件C，往预处理组件C中通入氢气，使含钛物质吸氢；利用含钛物质的体积膨胀效应对含钛物质自身和/或待致密化材料进行致密化；/n吸氢过程控制为：首先在惰性气氛或真空中，将预处理组件C加热至温度H1，然后通入氢气，保温，然后降温至温度H2，保温，所述H1的取值范围为600-1000℃；/n或/n吸氢过程控制为：首先在惰性气氛或真空中，将预处理组件C加热至温度H3，然后通入氢气，保温，然后继续升温至H1，持续通入氢气；保温；然后降温...

【技术特征摘要】
1.一种利用含钛物质吸氢膨胀促进坯体致密化的方法；其特征在于：将含钛物质块体，或填充含钛物质块体与待致密化材料，或含钛物质粉体与待致密化材料紧密配合装入刚性模具，得到预处理组件C，往预处理组件C中通入氢气，使含钛物质吸氢；利用含钛物质的体积膨胀效应对含钛物质自身和/或待致密化材料进行致密化；
吸氢过程控制为：首先在惰性气氛或真空中，将预处理组件C加热至温度H1，然后通入氢气，保温，然后降温至温度H2，保温，所述H1的取值范围为600-1000℃；
或
吸氢过程控制为：首先在惰性气氛或真空中，将预处理组件C加热至温度H3，然后通入氢气，保温，然后继续升温至H1，持续通入氢气；保温；然后降温至温度H2，持续通入氢气，保温，所述H1的取值范围为600-1000℃；所述H3小于H1；
所述含钛物质中，含有金属钛。


2.根据权利要求1所述的一种利用含钛物质吸氢膨胀促进坯体致密化的方法；其特征在于；所述坯体为金属坯体或复合材料坯体。


3.根据权利要求1所述的一种利用含钛物质吸氢膨胀促进坯体致密化的方法；其特征在于；包括下述步骤：
步骤一
将预致密坯件A放入模具内；封装、紧固并预留通气口；得到预处理组件C，所述预致密坯件A中含有具有吸氢能力的含钛物质；所述含钛物质具有吸氢膨胀效应；
或
将预致密坯件B以及含钛物质块体一起装入模具内；封装、紧固并预留通气口；得到预处理组件C；所述含钛物质具有吸氢膨胀效应；
或
将预致密坯件B以及含钛物质的粉末一起装入模具内；封装、紧固并预留通气口；得到预处理组件C；所述含钛物质具有吸氢膨胀效应；
或
用含钛物质的粉末装入模具内腔，封装、紧固并预留通气口；得到预处理组件C；所述含钛物质具有吸氢膨胀效应；
或
在模具内腔的设定位置上为放置待致密的粉体；在模具内腔的其他位置上放置含钛物质的粉末；封装、紧固并预留通气口；得到预处理组件；所述含钛物质具有吸氢膨胀效应；
所述模具为刚性模具；预处理组件C中，预致密坯件A的外壁与模具内壁接触或致密坯件A的外壁与模具内壁间留有缝隙；所述缝隙小于预致密坯件A吸氢后的线膨胀；
步骤二...

【专利技术属性】
技术研发人员：周承商，林方睿，刘咏，孙沛，陈奏君，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43