[發明專利]一種高強高塑粉末鈦合金的燒結方法

在審

• 申請號: 202210397064.4
• 申請日: 2022-04-15
• 公開（公告）號: CN114769591A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 陳剛;秦明禮;曲選輝;田漢清;辛富生;魏敬浩
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10;B22F3/22;B22F9/04
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種高強高塑粉末鈦合金的燒結方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)稱取一定量的市售TC4鈦合金粉末，通過采用氣流磨對其進行粉體活化改性處理；

(2)將處理后的TC4鈦合金粉末與粘結劑經過混練、造粒得到喂料；

(3)將所述喂料注射成形，得到坯料；

(4)將獲得的坯料進行溶劑脫脂以及熱脫脂；

(5)采用高真空鎢絲爐或高真空鉬絲爐在最高溫度950℃～1050℃的α/β鈦合金兩相區進行高真空燒結60min～360min，隨爐冷卻空冷，得到抗拉強度大于950MPa，延伸率大于15％的鈦合金燒結制品。

2.如權利要求1所述高強高塑粉末鈦合金的燒結方法，其特征在于步驟(1)中，所述市售鈦合金粉為不規則形貌、近球形或球形粉末中的一種或多種，稱取粉末質量優選500g～1000g。

3.如權利要求1所述高強高塑粉末鈦合金的燒結方法，其特征在于步驟(1)中，所述氣流磨為扁平式氣流磨、對噴式氣流磨中的一種或多種。

4.如權利要求1所述高強高塑粉末鈦合金的燒結方法，其特征在于步驟(1)中，所述粉體活化改性處理包括：氣流磨破碎、研磨、分散、整形工藝。

5.如權利要求1所述高強高塑粉末鈦合金的燒結方法，其特征在于步驟(1)中，氣流磨破碎、研磨、整形工藝所用氣體為氮氣、氬氣、氦氣、氮氬混合氣中的一種或多種，所用研磨氣壓為0.1MPa～10MPa之間，氣流磨研磨時間為1min～20min。

6.如權利要求1所述高強高塑粉末鈦合金的燒結方法，其特征在于步驟(2)中，注射成形的粘結劑體系選用由微晶蠟、聚乙烯、聚丙烯、硬脂酸組成的蠟基粘結劑，原料粉末與粘結劑按1:1～13:7的體積比進行機械混合，然后將機械混合后的粉末與粘結劑加入密煉機中進行密煉，密煉出的混合均勻的膏狀喂料經造粒機擠出造粒或破碎機破碎，得到直徑2～3mm的顆粒狀喂料。

7.如權利要求1所述高強高塑粉末鈦合金的燒結方法，其特征在于步驟(4)中，所述溶劑脫脂的溶劑為三氯乙烯或者己烷的一種。

8.如權利要求1所述高強高塑粉末鈦合金的燒結方法，其特征在于步驟(4)中，所述溶劑脫脂選擇在30～60℃進行，脫脂時間720～1440min。

9.如權利要求1所述高強高塑粉末鈦合金的燒結方法，其特征在于步驟(4)中，所述熱脫脂過程全程在Ar氣氛中，脫脂溫度分別在250℃和450℃，脫脂時間55-65min。

10.如權利要求1所述高強高塑粉末鈦合金的燒結方法，其特征在于步驟(5)中，所述高真空燒結工藝為：升溫速率15℃/min，燒結溫度1000-1100℃，保溫時間110-130min，隨爐冷卻。