[發明專利]一種Ti-Al-V-Fe-O合金粉末的制備方法及應用

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• 申請號: 201810368618.1
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108380895A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 安徽哈特三維科技有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;B22F1/00;C22C14/00;B33Y70/00
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種Ti-Al-V-Fe-O合金粉末的制備方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟一：合金熔煉：采用水冷銅坩堝感應熔煉方法制備Ti-Al-V-Fe-O合金鑄錠，熔煉溫度為1700~1900℃，熔煉時間為30~45分鐘；

步驟二：加工電極：對步驟一中制備的Ti-Al-V-Fe-O合金鑄錠進行精車加工，將Ti-Al-V-Fe-O合金鑄錠加工成Ti-Al-V-Fe-O合金電極圓棒（3）；

步驟三：霧化制粉：在加料室（2）內，將步驟二中獲取的Ti-Al-V-Fe-O合金電極圓棒（3），垂直固定夾持在提升機構（1）上；關閉加料室（2），啟動霧化制粉設備的真空系統，對霧化制粉設備的熔煉室（5）和霧化室（8）預抽真空，當真空度≤6.7×10^-2Pa，升壓率≤0.67Pa/h時，通過充氣管道（10）向熔煉室（5）和霧化室（8）充入惰性氣體保護，使熔煉室（5）和霧化室（8）內壓力為0.9~1.1atm；由電機驅動，將緩慢旋轉的Ti-Al-V-Fe-O合金電極圓棒（3）置于熔煉室（5）和霧化室（8）內的高頻感應線圈（6）中，電極旋轉保持一定轉速，電極的進給速度范圍為0~100mm/min；線圈的感應功率在70~100kW之間，電極熔化形成液流，自然滴落；此時啟動霧化制粉設備中的環孔氣體霧化噴嘴（7），氣流壓力范圍在2.5~4MPa，當Ti-Al-V-Fe-O合金液流經環孔氣體霧化噴嘴（7）時，液流被環孔氣體霧化噴嘴（7）產生的氣流均勻、充分擊碎并凝固形成微細粉末顆粒，冷卻形成粉末；

步驟四：粉末收集篩分：冷卻至室溫后，經旋風分離器收集，利用新鄉偉良篩分機械有限公司S49-1000型振動篩在惰性氣體保護下篩分所需粒度范圍的活性合金粉末并包裝。

2.根據權利要求1所述的一種Ti-Al-V-Fe-O合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟一中，所述的Ti-Al-V-Fe-O合金原料按照重量百分比由以下元素組成：Al：5.5%~6.75%、V：1.0%~3.5%、Fe：1.0%~4%、O：0.2%~0.6%，其余為Ti。

3.根據權利要求1所述的一種Ti-Al-V-Fe-O合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟一中，所述的熔煉為三次真空非自耗熔煉。

4.根據權利要求1所述的一種Ti-Al-V-Fe-O合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟二中，所述的Ti-Al-V-Fe-O合金電極圓棒的直徑為50~100mm，長度為500~700mm。

5.根據權利要求1所述的一種Ti-Al-V-Fe-O合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟三中，所述的夾持方式為氣動夾緊。

6.根據權利要求1所述的一種Ti-Al-V-Fe-O合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟三和步驟四中，所述的惰性氣體為高純氬氣或氦氣。

7.根據權利要求1所述的一種Ti-Al-V-Fe-O合金粉末的制備方法，其特征在于：步驟三中，所述的電機旋轉的轉速為40~100rpm。

8.一種權利要求1~7任一權利要求制備的Ti-Al-V-Fe-O合金粉末的應用，其特征在于：所述制備的粉末粒徑分布15~45um，D50≤32um，含氧量≤1000ppm，球形度為90%~95%的粉末應用于激光熔化金屬沉積增材制造。

9.一種權利要求1~7任一權利要求制備的Ti-Al-V-Fe-O合金粉末的應用，其特征在于：所述的粉末粒徑分布為106~205um：3.0%~5.0%、75~106um：40%~45%、45~75um：40%~53%、0~45um：3.0%~6.0%，其中，粒徑分布為45~106um，含氧量≤1000ppm，球形度為90%~95%的Ti-Al-V-Fe-O合金粉末，應用于電子束熔融增材制造和激光立體成形技術領域。