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讲解一下国内钛合金粉末冶金技术

钛冶金行业的人士都知道,用粉末冶金法生产的Ti及Ti合金零件无成分偏析,组织均匀、性能稳定。汽车用Ti是一个非常具有吸引力的市场,研发新的低成本原料生产方法,与先进的粉末冶金近净成形技术相结合,可望使Ti进入汽车制造业。目前,Ti及Ti合金广泛应用的主要障碍是其高成本,采用粉末冶金技术可以有效降低成本。为了适应进一步降低Ti及Ti合金的生产成本的要求,新的Ti粉末成形技术在不断涌现,下面就由贤集网小编我来给大家简单的讲解一下!




讲解一下国内钛合金粉末冶金技术

第一点是钛注射成形。据报道,日本名古屋工业学院用注射成形的方法制备了纯Ti件。实验采用平均颗粒尺寸为23微米的氢化脱氢Ti粉,在温度为1198~1348K下烧结。当烧结温度高于1298K时,抗拉强度大于630MPa;如果在氢化脱氢粉中加入一定量平均粒度15微米的气体雾化粉混合后,在较低的烧结温度下(1248~1298K),可得到烧结密度很高的烧结体,而延伸率可达到15%~20%。该校还将金属注射成形技术用于Ti-6Al-4V合金粉末的注射成形,在1223K下烧结,得到相对密度大于96%,抗拉强度达950MPa的Ti-6Al-4V合金。


日本大阪冶金公司用金属注射成形方法制备了γ-TiAl件,其名义成分为Ti-47Al-2.6Cr。合金粉末通过自扩散高温合成制得,再与有机粘结剂混合、搅拌、注射成形和烧结得到相对密度高达97%的烧结件,呈现出很高的强度和延展性。我国清华大学利用氢化脱氢法所获的Ti粉制备注射成形纯Ti材料,真空烧结温度为1250℃时,烧结致密度可高达98%,在该温度下烧结1.5小时,制品抗拉强度和伸长率分别达到349MPa和6.4%。


第二点是钛温压成形。该技术以粉末冶金温压工艺为基础,并结合了金属注射成形的优点,通过加入适量的微粉和提高润滑剂或粘结剂含量,提高了混合粉末的流动性、填充性能和成形能力,从而可用于制造复杂几何形状(如侧凹、螺纹孔等)的零件,具有非常广阔的发展前景。国内中南大学对温压成形工艺在粉末冶金Ti合金制备方面作了研究。实验以氢化脱氢法制备的纯Ti粉为原料,在500MPa下压制,之后压坯在1280℃进行真空烧结。


研究发现,抗拉强度在粉末、模具温度为155℃时达到最大值1051MPa,这主要是温度的作用改善了Ti粉末的塑性,为压制过程中的颗粒重排提供了协调变形的作用,提高了压制密度。他们在此基础上,以相同的压制条件,采用硬脂酸锌为模壁润滑剂,对名义成分为Ti-6.8Mo-4.5Al-1.5Fe-1.5Nb混合粉末进行了模壁润滑温压工艺的研究,压制后压坯密度可达到理论密度的86%~90%,超过了采用冷等静压工艺的性能指标。


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点击次数:  更新时间:2017-11-30 14:39:04  【打印此页】  【关闭