[发明专利]Ti6

说明书

本发明公开了一种Ti₆Al₄V合金粉体及其制备方法和3D打印制品，该制备方法包括以下步骤：将氢化脱氢钛粉置于球磨设备中，加入乙醇，进行球磨处理，得到球形钛粉；而后取球形钛粉与铝粉、钒粉混合均匀，制得Ti₆Al₄V合金粉体。本发明Ti₆Al₄V合金粉体的制备方法生产工艺简单，生产周期短，所需设备简易，所采用原料成本低廉易得，生产成本低，所制得的Ti₆Al₄V合金粉体球形度高，粒径均匀，流动性好，适用于3D打印成型，成型性能好，成型所得的Ti₆Al₄V合金力学性能突出。

技术领域

本发明涉及3D打印材料制备技术领域，尤其是涉及一种Ti₆Al₄V合金粉体及其制备方法和3D打印制品。

背景技术

钛合金由于具有较高的比强度、较好的耐蚀性和生物相容性，使其在航空航天、汽车、医疗和石油化工等领域具有广阔的应用背景。Ti₆Al₄V合金作为钛合金的一种，因其具有较好的综合性能在钛合金的应用中占70％以上。激光选区激光熔化金属3D打印成型技术具有成型精度高，成型件质量好，快速制造、近净成型和智能制造等优点，在钛合金加工方面应用越来越广泛。

然而，钛合金选区激光熔化3D打印成型过程要求金属粉体具有较高的球形度、合适的粒径、分布均匀的粒度以及良好的流动性。目前常用的钛粉制备方法主要为气雾化法与旋转电极法，这两种制备方法工艺复杂，造价高昂，市场上一般高品质钛粉每千克超过2000元，价格昂贵，限制了钛合金选区激光熔化3D打印成型的推广应用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种Ti₆Al₄V合金粉体及其制备方法和3D打印制品，该Ti₆Al₄V合金粉体的制备方法简单，成本低廉，所制得Ti₆Al₄V合金粉体力学性能优异，可适用于钛合金选区激光熔化3D打印成型。

本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面，提供一种Ti₆Al₄V合金粉体的制备方法，包括以下步骤：

S1、将氢化脱氢钛粉置于球磨设备中，加入乙醇，进行球磨处理，得到球形钛粉；

S2、取所述球形钛粉与铝粉、钒粉混合均匀，制得Ti₆Al₄V合金粉体。

根据本发明的一些实施例，步骤S2中，所述铝粉的添加量占混合后总粉体5.5wt.％～6.75wt.％；所述钒粉的添加量占混合后总粉体的3.5wt.％～4.5wt.％。

根据本发明的一些实施例，将所述球形钛粉、铝粉和钒粉混合时，还加入钇粉；所述钇粉的添加量占混合后总粉体的0.1wt.％～0.5wt.％。其中，由于球形钛粉中往往含氧量较高，会影响后续固溶和减低塑性，而通过钇粉的添加可减少氧对Ti₆Al₄V合金粉体的影响。以上铝粉、钒粉和钇粉一般采用纯粉体，优选采用纯度达99.9％以上的纯粉体。

根据本发明的一些实施例，步骤S1中，所述球磨处理的球磨介质为玛瑙球或氧化锆球，球料比为(3～5)：1，转速为100～200rpm，球磨处理时间为4～8h。