[發明專利]一種雙尺度晶粒Ti-6Al-4V材料的制備方法

有效

• 申請號: 201210140277.5
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102703756A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 龍雁;張紅英;李穎;王韜
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C22C14/00
• 分類號: C22C14/00;C22C1/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 盛佩珍

1.一種雙尺度晶粒Ti-6Al-4V材料的制備方法，其特征在于：采用高能球磨和放電等離子燒結技術相結合的成形方法，它包括如下步驟及其工藝條件：

步驟一：高能球磨制備超細晶/納米晶Ti-6Al-4V粉末

在惰性氣體的保護下，將晶粒尺寸>1μm的原料Ti-6Al-4V粉末和磨球置于不銹鋼球磨罐中進行高能球磨，隨著球磨時間的延長，粉末內部的晶粒不斷細化，高能球磨全過程中分段取粉，獲得晶粒細化程度不同的粉末，其中超細晶粉末晶粒尺寸分布范圍在100nm~1μm之間，納米晶粉末晶粒尺寸分布范圍在10nm~100nm之間；

步驟二：不同晶粒尺寸的Ti-6Al-4V粉末的混合

將原料粉末和高能球磨所得到的超細晶粉末兩者中的一種與高能球磨所得到的納米晶粉末按任意質量比配料并均勻混合；

步驟三：放電等離子燒結

采用放電等離子燒結爐燒結步驟二中的混合粉末，其工藝條件如下：

燒結設備：放電等離子燒結系統

燒結電流類型：直流脈沖電流

燒結溫度：700℃~950℃

保溫時間：1~10min

燒結壓力：45MPa以上

升溫速率：50~250℃/min

經燒結獲得晶粒尺寸呈雙尺度分布的Ti-6Al-4V材料，其中粗晶區的晶粒尺寸在1μm~150μm之間，細晶區的晶粒尺寸在100nm~1μm之間。

2.根據權利要求1所述的一種雙尺度晶粒Ti-6Al-4V材料的制備方法，其特征在于：所述超細晶粉末和納米晶粉末按質量比為1∶1~4配料并均勻混合。

3.根據權利要求1所述的一種雙尺度晶粒Ti-6Al-4V材料的制備方法，其特征在于：所述原料粉末和納米晶粉末按質量比為1∶1~4配料并均勻混合。