一种3D打印球形钛合金粉的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种3D打印用球形钛粉的生产方法，其制备步骤为：(1)以Ti‑15Zr‑4Nb‑0.6Ta‑0.2Pd‑0.2N合金粉为原料，将Ti‑15Zr‑4Nb‑0.6Ta‑0.2Pd‑0.2N合金原料加入到等离子设备的送粉器中；(2)开启等离子体，并且设置等离子体的运行参数：保护气体为97slpm，中心气体为23slpm，氢气为17slpm；(3)打开送粉阀门，调整载气为5slpm，调整送粉速率为60g/min‑90g/min；(4)收集所得粉末，清洗球形粉末表面的纳米粉，得到球形Ti‑15Zr‑4Nb‑0.6Ta‑0.2Pd‑0.2N合金粉；本发明专利技术所得球形钛合金粉末球化率高，球形度好，适合批量生产。

A production method of 3D printing spherical titanium alloy powder

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印球形钛合金粉的生产方法
本专利技术涉及一种射频等离子体生产3D打印球形钛粉的方法，具体是以Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金粉为原料，通过射频感应等离子体技术生产球形度好、球化率高、粒径分布均匀的球形钛合金粉，属于3D打印
技术背景3D打印钛合金无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性，是非常理想的医用金属材料。目前医学领域中广泛使用的仍是Ti-6Al-4v合金。美国早在20世纪80年代中期便开始研制无铝、无钒、具有生物相容性的钛合金，将其用于矫形术。日本、英国等也在该方面做了大量的研究工作，并取得一些新的进展。日本已开发出一系列具有优良生物相容性的α+β钛合金，其中Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金的腐蚀强度、疲劳强度和抗腐蚀性能均优于Ti-6Al-4v，更适于作为植入物植入人体。但是钛合金粉硬度高，难于加工，所以利用球形钛合金粉，采用3D打印技术生产高性能、难加工的大型复杂整体构件才能成为可能。通过检索现有专利和文献，未发现射频感应等离子技术生产球形Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N钛合金粉的报导。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种能够生产高球化率、高球形度、粒度分布均匀的球形Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N钛合金粉的制备方法。用射频感应等离子体生产钛合金粉，其特征以及步骤如下：(1)将Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金原料加入到等离子设备的送粉器中，原料粒度为20-45um；(2)开启等离子体，并且设置等离子体的运行参数：保护气体为97slpm，中心气体为23slpm，氢气为17slpm；(3)打开送粉阀门，调整载气为5slpm，调整送粉速率为60g/min-90g/min；(4)收集所得粉末，清洗球形粉末表面的纳米粉，得到球形Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金粉；本专利技术所得球形Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金粉纯度高、球形度好、粒径分布均匀，适合批量生产，具有良好的商业价值。具体实施方法为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合本专利技术的实施例作详细说明：本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实例1：(1)将Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金原料加入到等离子设备的送粉器中，原料粒度为20-45um；(2)开启等离子体，并且设置等离子体的运行参数：保护气体为97slpm，中心气体为23slpm，氢气为17slpm；(3)打开送粉阀门，调整载气为5slpm，调整送粉速率为90g/min；(4)收集所得粉末，清洗球形粉末表面的纳米粉，得到球形Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金粉；经测得所得球形W粉球化率为90％，霍尔流速为50s/50.06g，松装密度为2.18g/cm3。实例2：(1)将Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金原料加入到等离子设备的送粉器中，原料粒度为20-45um；(2)开启等离子体，并且设置等离子体的运行参数：保护气体为97slpm，中心气体为23slpm，氢气为17slpm；(3)打开送粉阀门，调整载气为5slpm，调整送粉速率为75g/min；(4)收集所得粉末，清洗球形粉末表面的纳米粉，得到球形Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金粉；经测得所得球形W粉球化率为94％，霍尔流速为46.46s/50g，松装密度为2.16g/cm3。实例3：(1)将Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金原料加入到等离子设备的送粉器中，原料粒度为20-45um；(2)开启等离子体，并且设置等离子体的运行参数：保护气体为97slpm，中心气体为23slpm，氢气为17slpm；(3)打开送粉阀门，调整载气为5slpm，调整送粉速率为50g/min；(4)收集所得粉末，清洗球形粉末表面的纳米粉，得到球形Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金粉；经测得所得球形W粉球化率为100％，霍尔流速为44.33s/50g，松装密度为2.14g/cm3。以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印球形钛合金粉末的生产方法，具体是以Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金粉为原料，通过射频感应等离子体技术生产的球形钛合金粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印球形钛合金粉末的生产方法，具体是以Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金粉为原料，通过射频感应等离子体技术生产的球形钛合金粉。


2.一种如权利1所述的制备Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金粉末的步骤：
(1)将Ti-15Zr-4Nb-0.6Ta-0.2Pd-0.2N合金原料加入到等离子设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：李坤，李家镜，
申请(专利权)人：上海大境海洋新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31