[发明专利]一种制备高致密度钛及钛合金的粉末冶金方法

摘要

本发明公开了一种制备高致密度钛及钛合金制品的粉末冶金方法，包括以下步骤：配料混粉、压制成型、气氛净化、气氛-真空烧结。本发明以钛粉或钛合金混合粉末为原料，压制成形后采用气氛-真空烧结，其中在400~600℃温度段采用气氛烧结，通入氢气和氩气的混合气体，保温2~3个小时，生成TiHx(0＜x≤2)，600~1350℃温度段采用真空烧结，并在1200~1350℃保温4~6个小时，利用氢的扩散解析作用和间隙固溶特性而致钛中的空位浓度和位错增加，增大了钛的表面活性，降低了烧结自由能作用制备致密钛及钛合金。此方法工艺制备的钛及钛合金产品致密度高，工艺路线短，可减少或缩短后续压力加工工序，降低加工成本。本发明克服了传统粉末冶金制备钛及钛合金成本高、致密度低的问题。

主权项

一种制备高致密度钛及钛合金制品的粉末冶金方法，其特征在于包括以下步骤：配料混粉、压制成型、气氛净化、气氛‑真空烧结，具体为：（1）配料混粉：根据拟制备的钛及钛合金成分比例，将钛粉及其他添加合金元素粉末，在氩气气氛保护下将粉末混合均匀；（2）压制成型；将混合配制好的粉末装入模具压制成所需要的制品形状，压制可采用冷等静压或者模压压制；（3）气氛净化；将压坯装入气氛烧结炉后，炉内抽真空至真空度＜10^‑3Pa，通入氩气，再抽真空，反复操作3次以上；（4）气氛‑真空烧结：完成炉内气氛净化后，开始气氛烧结，通入氢气和氩气混合气体，通入炉内氢气和氩气必须是高纯气体，升温至400~600℃，并在此温度下保温2~3h，保温结束后，关闭气体，打开真空系统，开始真空烧结，升温至1200~1350℃，保温时间4~6h，最后随炉冷却至室温20℃，真空烧结和冷却过程中一直抽真空，在烧结保温阶段，烧结炉的真空度＜10^‑3Pa。