[发明专利]成型剂、钛合金基喂料及其制备方法、钛合金基坯体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属粉末注射成形技术领域，特别是涉及成型剂、钛合金基喂料及其制备方法、钛合金基坯体及其制备方法。

背景技术

钛合金作为一种优质轻型金属结构材料和功能材料，具有诸多优点，例如密度小，比强度、比断裂韧性高，疲劳强度和抗裂纹扩展能力好，生物相容性良好，抗氧性、低温韧性良好，抗蚀性能优异，无磁性、无毒、抗阻尼性能强，耐热性能好，吸气性能良好等。因此，钛合金在航空航天、航海、石油、化工、冶金、汽车、发电、生物医药等领域方面得到了广泛应用。但是由于其熔点和硬度高，熔炼困难，切削加工性能差，使得其成本一直比其他轻金属高。

金属粉末注射成型(MIM)是传统粉末冶金技术和塑料注射成形技术相结合的一种近净成形技术，适合小型、形状复杂零件的批量生产，比较好地解决了钛及钛合金零件生产成本高的问题。然而，采用金属粉末注射成型技术生产的钛合金仍存在致密度低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对金属粉末注射成型技术生产的钛合金致密度低的问题，提供一种成型剂、钛合金基喂料及其制备方法、钛合金基坯体及其制备方法。

一种成型剂，用于钛合金粉末的注射成型，按质量份数计包括：

在其中一个实施方式中，所述高分子聚合蜡为PE蜡。

一种钛合金基喂料，包括钛合金粉末及上述的成型剂。

在其中一个实施方式中，所述成型剂与所述钛合金粉末的质量比为(18～22)：(78～92)。

在其中一个实施方式中，包括以下步骤：

在保护性气体气氛或真空条件下，将钛合金粉末进行加热处理至温度为155℃～165℃；

将所述钛合金粉末与成型剂混合均匀得到混合物；

将所述混合物进行塑化、挤出和造粒得到钛合金基喂料。

一种钛合金基坯体的制备方法，包括以下步骤：

将上述的钛合金基喂料进行成型得到钛合金基坯件；

采用草酸对所述钛合金基坯件进行脱脂处理；

对所述钛合金基坯件进行烧结处理得到钛合金基坯体。

在其中一个实施方式中，所述脱脂处理的温度为120℃～140℃；所述脱脂处理的时间为3h～5h。

在其中一个实施方式中，所述脱脂处理的步骤中所述草酸的加料速度为1g/min～2.5g/min。

在其中一个实施方式中，进行所述烧结处理时的温度为1230℃～1250℃，所述烧结处理的时间为90min～120min；及/或，所述烧结处理时环境压力为0.5MPa～2MPa。

一种钛合金基坯体，根据上述的钛合金基坯体的制备方法制备。

上述成型剂，以聚甲醛树脂为成型剂的主要成分，并加入高分子聚合蜡和巴西棕榈蜡配合使用，用于钛合金材料时，有利于钛合金材料的收缩率的稳定和致密度的提高。上述钛合金基喂料采用上述成型剂制备，收缩率稳定，致密度高。上述钛合金基喂料的制备方法简单，操作简便，易实现工业化生产。上述钛合金基坯体的注射成型方法，采用草酸对钛合金基坯件进行脱脂处理，也有利于钛合金基坯体收缩稳定性和致密度的提高。

附图说明

图1为一实施方式的钛合金基喂料的制备方法的流程图；

图2为一实施方式的钛合金基坯体的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施方式对成型剂、钛合金基喂料及其制备方法、钛合金基坯体及其制备方法做进一步的详细说明。

一实施方式的成型剂，用于钛合金粉末的注射成型，按质量份数计包括：

在其中一个实施方式中，光热稳定剂为五华新材料的牌号为KY-1010的稳定剂。光热稳定剂用于抑制聚甲醛等高分子材料在混炼时由于高温发生分解。

在其中一个实施方式中，高分子聚合蜡为L型高分子蜡。优选的，高分子聚合蜡为五华新材料的牌号为L912的PE蜡。在其中一个实施方式中，高分子聚合蜡的分子量为1500～5000，高分子聚合蜡在140℃时的黏度为300Pa·s～500Pa·s。

采用高分子聚合蜡和巴西棕榈蜡配合使用，高分子聚合蜡和巴西棕榈蜡均可以作为润滑剂和增塑剂。加入巴西棕榈蜡还可以提高钛合金材料的光泽度，发挥光泽剂的作用。同时，两者配合使用有利于钛合金材料的收缩率的稳定和致密度的提高。相较于巴西棕榈蜡，高分子聚合蜡的价格相对较低，采用高分子聚合蜡和巴西棕榈蜡配合使用也可以减少巴西棕榈蜡的用量，从而降低钛合金基喂料的成本。