一种高性能粉末冶金钛合金的分步热等静压制备方法技术

本发明专利技术涉及粉末冶金钛合金制造技术领域，公开了一种高性能粉末冶金钛合金的分步热等静压制备方法，本发明专利技术首先将装有钛合金粉末的包套在850‑900℃，>100MPa压力下进行预成型，然后在920‑970℃，>100MPa压力下成型。本发明专利技术设计的分步热等静压工艺，可以有效破碎钛合金粉末表面的氧化膜，提高粉末冶金钛合金显微组织的稳定性，等轴晶的体积分数在20%‑60%之间连续可调，从而实现粉末构件的组织调控；同时可以显著改善粉末冶金钛合金的塑性和高周疲劳性能。本发明专利技术具有工艺方法简单、成本低、便于推广等优点，特别适用于典型近α型和（α+β）型钛合金粉末的热等静压成型。

A step-by-step hot isostatic pressing method for high performance powder metallurgy titanium alloy

【技术实现步骤摘要】
一种高性能粉末冶金钛合金的分步热等静压制备方法
本专利技术属于金属材料加工制备领域，具体涉及一种高性能粉末冶金钛合金的分步热等静压制备方法。
技术介绍
粉末热等静压技术是一种先进的钛合金构件近净成型技术，特别适合制备大型薄壁或者形状复杂的回转体构件，与传统的锻造+机械加工技术相比，具有材料利用率高、成本低、制备周期短等优势。另外，由于粉末冶金钛合金具有成分均匀、组织细小、力学性能接近锻造合金等优点，采用热等静压技术制备的钛合金粉末构件在航空航天领域已经获得实质性的应用，比如钛合金氢泵叶轮等。传统的粉末热等静压工艺包括下述步骤：（1）根据粉末零件尺寸设计包套和注粉口，将包套各部分进行焊接并检测包套密闭性；（2）通过注粉口，将钛合金粉末振动填充至包套内；（3）将注粉口与真空泵相连，对装有钛合金粉末的包套（简称为包套）进行真空脱气处理；（4）真空脱气处理后的包套的脱气口进行真空压力封焊；（5）将封焊后的包套在850-950℃，100MPa及以上压力下进行热等静压；（6）将热等静压后的包套通过机械本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能粉末冶金钛合金的分步热等静压制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）将钛合金粉末振动填充至包套中，经真空脱气、封焊工艺后得到填充包套；/n（2）将步骤（1）后的填充包套置于热等静压炉中，以5-15℃/min的升温速率，从室温升温至850-900℃；在升温过程中，向炉体中充入惰性气体，当温度达到850-900℃时，保证惰性气体压力不低于100MPa；保温保压0.5-3小时，获得第一次热等静压包套；/n（3）步骤（2）后的第一次热等静压包套，继续以5-15℃/min的升温速率，升温至920-970℃；同时保证惰性气体压力不低于100MPa；保温保压1-4小时,获得第二次热等静压...

【技术特征摘要】
1.一种高性能粉末冶金钛合金的分步热等静压制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将钛合金粉末振动填充至包套中，经真空脱气、封焊工艺后得到填充包套；
（2）将步骤（1）后的填充包套置于热等静压炉中，以5-15℃/min的升温速率，从室温升温至850-900℃；在升温过程中，向炉体中充入惰性气体，当温度达到850-900℃时，保证惰性气体压力不低于100MPa；保温保压0.5-3小时，获得第一次热等静压包套；
（3）步骤（2）后的第一次热等静压包套，继续以5-15℃/min的升温速率，升温至920-970℃；同时保证惰性气体压力不低于100MPa；保温保压1-4小时,获得第二次热等静压包套；
（4）步骤（3）结束后，以5-2000℃/min的降温速率降温降压，直至第二次热等静压包套达到出炉温度，成为出炉包套；
（5）将步骤（4）得到的出炉包套进行机械加工或者化学铣，得到粉末冶金钛合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭瑞鹏，程敏，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14