钛及钛合金粉末制备与成形工艺研究进展

钛及钛合金因具有密度低、强度高、耐腐蚀、生物相容性好等特点被广泛应用于军事、航空、医疗等领域。传统铸锻钛合金生产工艺复杂，成本高，严重限制了钛合金的应用，粉末冶金技术制备钛合金降低了生产成本，有利于钛合金的推广应用。本文从钛及钛合金粉末的制备与成形工艺方面介绍了粉末冶金钛及钛合金的研究现状，并阐述了其发展趋势。     

钛粉末及烧结材料：钛制造技术连载11

粉末冶金方法具有下列优点：可近净形成形，降低制造成本；合金组成设计自由度大，能够得到用熔炼方法难以制得的新材料．粉末冶金方法需要优质、廉价的原料粉末．目前，钛粉末的生产方法、粉末冶金成形和烧结技术有了惊人的进展，粉末冶金产业化的基础已经具备．1钛粉的生产方法1．1钠还原海绵钛细粉用钠还原法精炼钛时得到的副产物，反应式为TCI。＋4Na～T＋4Na已这种粉末价格极便宜，但流动性差；另外，粉末中会混有或残留有NaQ（见表1），导致烧结体产生孔洞．因此，近年来，钠还原法钛粒米生产相继中止12氧化脱复法利用氯化钛脆性…     

钛及钛合金金属粉末注射成形技术的研究进展

钛及钛合金兼具低比重、高比强度、优异的生物相容性和良好的耐腐蚀性,在航空航天、生物医疗、化工、汽车等领域有极大的应用潜力。钛及钛合金金属粉末注射成形技术(metal injection molding,MIM)能够实现中小型复杂形状钛产品的大批量、低成本制备,对于推动钛及钛合金产品的生产及应用具有重要意义。本文介绍了金属粉末注射成形钛及钛合金的特点及优势,从粉末原料、黏结剂体系、粉末注射成形、脱黏和烧结等方面综述了钛及钛合金金属粉末注射成形技术的研究进展,并针对目前存在的主要问题,分析了金属粉末注射成形钛及钛合金的研究方向及发展前景。     

全球钛工业领域的技术进步——第31届国际钛协会年会报告综述(Ⅱ)

综述了第31届国际钛协会年会有关钛的提取、钛材及零部件制造、表面处理等报告。着重介绍了钛的提取和钛粉制造的新技术,针对我国钛资源和钛工业状况建议:研究从钒钛磁铁矿岩矿中提取钛和直接制取钛及钛合金粉末的新技术;加大工艺完善、设备挖潜改造投入,提升钛材加工的精细度,研制适应不同应用领域、不同性能要求的新型钛合金;建立钛切削加工数据库,研发新型刀具和冷却液,提高我国钛合金切削加工的水平。     

氢化法制备不饱和氢化钛粉末

粉末冶金法(PM法)应用于钛及钛合金产品的生产,降低了钛制品生产成本.该法中钛粉末或氢化钛粉末是主要生产原料.以不饱和氢化钛粉代替钛粉或饱和氢化钛粉进行粉末冶金钛合金的生产,不但能缩短生产周期,而且能进一步降低生产成本.通常不饱和氢化钛的制备是由饱和氢化钛粉脱氢而来的,周期长,能耗很高.本文研究了氢化法制备不饱和氢化钛粉的工艺,通过氢化过程中温度、氢压力、氢化时间等因素的控制,制备出了满足粉末冶金用的不饱和氢化钛粉末.     

钛及钛合金粉末近净成形技术研究进展

钛及钛合金因具有优良的综合性能,在航空航天、能源化工、医疗等领域得到了日益广泛的应用。采用粉末冶金方法生产钛制品材料利用率高,是低成本制备高质量钛合金件的实用技术。综述了热等静压成形、金属注射成形、激光快速成形、温压成形、高速压制等钛及钛合金粉末冶金近净成形技术的研究进展,通过对比各项成形工艺的优缺点,提出了未来的发展趋势;并根据攀枝花地区钛资源的特点,提出了发展粉末冶金钛及钛合金材料的优势。     

低成本粉末钛及其合金的发展

钛及钛合金具有比强度高、耐腐蚀、表面美观等多种功能，是一种优良的结构和装饰材料，20世纪以来对其研究一直没有间断，人们希望它能在航空航天工业和民用生活中充当重要的角色，但其高成本影响着其广泛地应用．粉末冶金技术一直被认为是降低成本的一种行之有效的方法，对年代至80年代末曾在全世界范围内掀起了一场粉末冶金钛及钛合金的研究高潮，先后开发了多种制粉技术和成形技术（如HDH、REP、PREP、RSP、HIP等），从而推动了整个粉末冶金工业的发展．进入叨年代末，新一轮的钛粉末冶金研究在美国、日本等国之间又展开了，这次…     

降低成本 发展钛粉末注射成形产业

自从10多前年第一个钛粉末注射成形工业产品问世以来,注射成形钛基材料的应用一直在逐年增长,随着技术的进步和粉末成本的降低,其应用增长速度正在加快。(1)钛和粉末注射成形(PIM)先进材料是提高产品应用性能的关键,钛合金是其中最重要的一种。但其应用因成本太高而导致了对低成本工艺的研究,包括粉末冶金和PIM。金属PIM是在塑料注塑成形的基础上发展起来的,是一种有效的低成本生产工艺,适于小型(一般400g以下)而形状复杂零件的生产,基本工艺为粉末与粘结剂混合→注射成形→溶剂脱脂→热脱脂/预烧→烧结。粘结剂除去的方法有热…     

生物医用Ti6Al4V合金粉末注射成形工艺研究

钛及钛合金具有高比强度、低弹性模量、优良的耐蚀性和绝佳的生物相容性,但较差的加工性能大大限制了其应用范围。钛及钛合金金属粉末注射成形工艺克服了机加工、模压等传统加工工艺的缺点,结合传统粉末冶金和注塑成型的优势,实现了结构复杂的钛及钛合金产品低成本、大批量近净成形,提高了材料利用率。本文利用水溶性黏结剂和粉末粒度为16 μm和22 μm的商用球形Ti6Al4V合金粉制备了注射料和相应的试样,通过实验确定了气氛热脱黏结合真空烧结的最佳工艺,基于该工艺制备得到了两种注射料的烧结试样。结果表明:粉末粒度为16 μm注射料烧结件杂质含量未能满足外科植入用金属注射成形Ti6Al4V组件标准;粉末粒度为22 μm注射料烧结件物理化学性能如下,极限拉伸强度880 MPa,屈服强度830 MPa,延伸率13.2%,相对密度96.8%,氧质量分数为0.195%,氮质量分数为0.020%,碳质量分数为0.022%,该试样整体性能满足外科植入用金属注射成形Ti6Al4V组件标准。     

2016年中国钛工业发展报告

依据中国有色金属工业协会钛锆铪分会对中国海绵钛、钛锭、钛加工材等主要钛产品的产能、产量、价格、进出口量等统计数据,对中国钛工业2016年生产和贸易的总体运营状况进行了评价。分析了目前我国钛行业存在的突出问题,指出：钛行业同仁应群策群力,加大力度开展航空发动机用高温钛合金、船舶及海洋用钛合金、低成本高性能钛合金的研发及工程化应用,完善钛合金相关标准的建立及修订,并提高海绵钛及中间合金产品的稳定性。     

钛及钛合金板材拉深成形的影响因素与技术进步

钛及钛合金相对铝、钢等金属材料塑性差、极限变形量小、成形时回弹大,拉深成形相对困难。介绍了钛及钛合金拉深成形的影响因素及其对成形的影响,综述了钛及钛合金拉深成形在各向异性控制、压边力控制、计算机模拟以及加热方法等方面的技术进步,指出了未来研究人员应充分利用计算机模拟技术,对影响钛及钛合金冲压成形的各种因素及其之间的相互关联建立详尽的数据库,以便该成形工艺在钛及钛合金零部件的成形得到更广泛的应用。     

钛合金粉末冶金工业化生产技术

通过分析钛在熔炼中遇到的问题,并结合粉末冶金技术的特点,指出应用粉末冶金技术是未来钛产业发展的必然选择。详述了钛合金粉末冶金生产的工艺路线,该工艺生产的TC4钛合金粉末冶金件抗拉强度可达900 MPa以上,断后伸长率超过10%,综合力学性能优于GB/T 25137—2010钛及钛合金锻件标准要求。钛合金粉末冶金件还可用来进行锻造和挤压加工成形,经锻造、挤压后,力学性能可进一步提高。总之,利用粉末冶金技术进行钛合金的工业化生产具有生产设备投入成本低、可实现产品近净成形、节约原材料、产品性能高、生产周期短等优势。     

海绵钛生产工业现状及发展趋势

通过大量详实数据和图表分析了世界海绵钛工业发展现状。介绍了我国钛资源的分布和钛资源的富集、冶炼状况,简述了国内外海绵钛工业生产现状及海绵钛工业的主要生产工序、工艺技术和设备现状。总结了国内新建海绵钛项目的技术来源及优劣,并对我国海绵钛工业的发展趋势作了预测。     

快速凝固技术在钛及钛合金中的应用

本文扼要介绍了快速凝固技术的特点、粉末形状及现有的快速凝固钛及钛合金的方法,比较了铸锭冶金和快速凝固粉末冶金钛及钛合金的性能,指出了快速凝固技术在提高现有钛及钛合金性能,尤其是在开发新钛合金方面的作用及应用.     

高纯钛的特性

目前,工业规模生产的钛仍是以克罗尔法还原的海绵钛为原料进行熔炼的,至少含有万分之几以上的氧,与其它金属材料相比氧含量很高,这是由于工业纯钛的α晶、β晶的氧固溶限高的原因。工业纯钛及钛合金中的氧,由于固溶强化,其强度增高,而疲劳性能、冷加工性能、成形性下降。因此,对钛也像纯铁和纯铝一样,只有将所含的杂     

提高钛粉末冶金制品机械性能的途径

钛属难加工材料 ,加工费用占成本比例较大。用粉末冶金方法生产钛制品不仅能降低成本 ,而且有望提高钛的性能。1　元素混合法生产钛制品1 .1　控制组织提高钛制品机械性能亨特法 ( Na还原法 )生产的海绵钛较脆 ,经破碎就可得到价格极低的钛粉 (该法制成的钛粉也可称“海绵钛细粉”)。但由于该钛粉中含有生产海绵钛时残存的 Na Cl等氯化物 ,疲劳强度大幅度降低。克劳尔法 ( Mg还原法 )生产的海绵钛较硬 ,氢化后变脆 ,破碎后再脱氢处理就可得到钛粉。这样制成的钛粉价格较高。将熔炼、加工制成的纯钛板 ,经氢化 -脱氢 ( HDH)处理后制成钛粉…     

钛合金的粉末注射成形和烧结

作为结构材料钛及钛合金以其比强度高、耐蚀性好等优异的性质而著称。由于其难以切削加工,适合采用近净成形的精密铸造和粉末冶金等方法来生产零部件。尤其是用粉末冶金方法生产,不但能够降低成本,而且还可利用热等静压生产出密度高、疲劳性能优异的飞机零部件。最近,采用更利于近净成形的粉末注射成形法,进行了手表、医疗、飞机等领域的钛及钛合金零部件的开发研究。 粉末注射成形法作为高密度、高强度且三维形状复杂的零部件的生产方法,在１０年间确立了其地位。目前用此方法已成功地开发出了机械性能与熔炼加工材相当的Ｔｉ及Ｔｉ…     

我国钛工业的技术现状及展望

对我国钛的资源现状及富钛料、钛白粉、海绵钛工业的技术现状进行了分析,并结合世界钛工业研究开发的进展情况,指出了我国钛工业需重点解决的技术问题及发展方向。     

钛及钛合金壳形件冲压成形影响因素及其应用现状

钛及钛合金力学性能优良,被称为"第三金属",相关产品广泛应用于航空航天、航海、医疗、冶金等众多领域,但由于钛属于难冲压成形类金属,其冲压成形壳形件的应用相对较少,针对钛及钛合金的冲压成形技术有待开发与提高。为此,系统阐述了影响钛及钛合金板材冲压成形的因素,主要包括板材力学性能、成形模具、冲压工艺参数及润滑剂等,并简单介绍了钛制冲压成形壳形件在航空航天、航海、日常生活等领域的应用现状,最后对钛及钛合金冲压成形技术的研究和应用进行了展望。     

粉末注射成形钛合金粘结剂体系的研究进展

钛及钛合金具有低比重、高比强度、优异的生物相容性以及良好的耐腐蚀性等特点,在航空航天、生物医疗、化工、船舶、汽车等领域极具应用潜力。钛合金粉末注射成形技术（powder injection molding,PIM）提高了材料的利用率,实现了中小型复杂形状钛产品的大批量、低成本制备,显著地推动了钛及钛合金产品的生产及应用。目前关于粉末注射成形钛合金粘结剂体系的相关文献报道十分有限,新型粉末注射成形钛合金粘结剂体系的开发处于停滞不前的状态。本文分析总结了不同粉末注射成形钛合金粘结剂体系的研究现状,并针对目前存在的问题提出改进措施。