低成本高性能粉末冶金钛合金

粉末冶金是短流程制备低成本、高性能钛及钛合金的有效方法。低成本氢化脱氢（HDH）钛粉可用于制备粉末冶金钛合金制件,但由于受间隙原子含量高、烧结致密度低和微观组织粗大等因素影响,使粉末冶金钛制品的组织性能优势得不到发挥。实验采用氢化脱氢钛粉—冷等静压—真空烧结的技术路线制备了Ti-6Al-4V烧结坯,间隙原子含量低（O<0.16 wt.%, N<0.05 wt.%, H<0.015 wt.%）,具有均匀细小的近等轴?组织,良好的室温拉伸性能（UTS>930 MPa, YS>870 MPa, El>14%）。实验同时表明了HDH工艺制备低间隙原子含量钛粉的可行性,间隙原子含量的增加主要源于粉末及压坯的操作、转移和储存过程。得益于粉末冶金钛合金的细晶和近终成形特点,它无需通过开坯锻造,并且近成型的烧结坯能够提高材料利用率,减少后续热加工变形量及加工道次。因此,以粉末钛合金烧结坯替代锻坯进行后续的塑性加工能够大幅度降低钛合金构件及型材的成本。     

专利摘要

用反应烧结法制取钢结硬质合金本发明提供一种用反应烧结法制取钢结硬质合金的方法，其特征在于将石墨（C）：0．2％～10％，氮化硼（BN）或碳化硼（BC4）：1％～15％，镍（Ni）：0．5％～8％，钼（Mo）或钨（W）：0．5％～8％与含钛10％～70％的钛铁粉（余量）用传统的粉末冶金工艺压制成形，在氢气或真空烧结炉中烧结制取钢结硬质合金，其优点在于简化原料配比，提高材料性能，抗弯强度达1000～1800MPa。（专利申请号：941198332；发明人：郭志猛等；申请人：北京科技大学；地址：100083北京市海淀区学院路30号）一种硬质合成材料的制…     

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…     

Ti—2.8Al—5.0Mo—4.5V钛合金简介

1概述Ti一2．8AI—5．0Mo－4．5V－（BT16）铁合金是前苏联研制的一种。a＋B型钛合金．该合金是一种高强钛合金，且在退火或淬火状态下都具有较高的塑性，主要的产品是棒、丝材，用于制造紧固件．研究表明：强度等级达IOOO～120OMPa的BT16合金，由于其塑性好（b为S％～10％），     

日本开发的几种钛合金及其应用

作为经济强国的日本，在民用钛及钛合金的研究开发方面，一直保持着较强的优势．1996年，日本钛材的总产量约为10876t，其中45％用于出口，55％用于国内．在国内的钛材用量中，生活用品约占12％（70多吨）．日本在近年来的钛及钛合金开发上，主要以低成本钛合金和特殊用途钛合金为其方向，现以其已开发的几种钛及钛合金为例，介绍日本钛合金的开发现状和应用情况．1低成本钛合金在钛及其合金中加入廉价的合金元素如Fe、S等，而达到某一性能要求．如SP－700，是为得到冷、热加工性能优于Ti－6Al－4V合金而设计的一种富β的α＋β合金，其…     

粉末冶金钛合金SP-700的制备

以Ti、Fe、Mo元素粉及60A140V中间合金粉为原料,通过混料、模压和真空烧结,制备粉末冶金SP-700钛合金,系统研究粉末原料、压制压力及烧结温度等工艺参数对合金相对密度、组织和性能的影响。结果表明,随着压制压力增加,SP-700压坯与烧结体的相对密度均提高;用平均粒度低、氧含量高的Ti粉为原料制备的压坯密度低,而烧结体密度高;烧结温度升高使烧结体密度略微增大。SP-700烧结体组织为晶界和晶内旺层片分布在β基体上;烧结体的性能受粉末原料及烧结温度的强烈影响。与Ti-6Al-4V合金相比,SP-700具有更加细小的组织和更优异的性能。制备SP-700烧结体的最佳工艺以及制品的性能参数为：采用低氧钛粉（0．15％O,平均粒度为73．6μm）,在500MPa压力下压制成形、在1260℃真空烧结5h;相对密度达96．3％,抗拉强度为1008MPa,屈服强度为931MPa,伸长率达4.3％。     

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…     

航空紧固件用钛合金及其制备方法

本发明涉及一种航空紧固件用钛合金的制备方法。该钛合金化学成分（质量分数）为：A15％～9％,V1％-6％,Mo8％,Nb11％～15％,     

钛合金,钛材的生产和应用

叙述了钛和钛合金的性能，用途，以及用粉末冶金法和传统熔炼法的生产概况，还介绍制造粉杯，生产钛合金和钛材加工的各种方法和所用的设备。     

基于氢化脱氢钛粉制备低成本高性能钛合金

粉末冶金是短流程制备低成本、高性能钛及钛合金的有效方法之一。采用氢化脱氢(HDH)制粉—冷等静压成形—真空烧结致密化的技术路线制备了间隙原子含量低(O 0. 16%、N 0. 05%、H 0. 015%,质量分数)、具有均匀细小近等轴α组织且室温拉伸性能(R_m为840～950 MPa、R_(P0. 2)为770～900 MPa、A为12%～16%)良好的Ti-6Al-4V合金烧结坯,证明了HDH工艺制备低间隙原子含量钛粉的可行性,而间隙原子含量的增加主要源于粉末及压坯的操作、转移和储存过程。由于粉末冶金钛合金具有细晶和近净成形的特点,无需开坯锻造,并且近净成形的烧结坯能够提高材料利用率,减少后续热加工变形量及加工道次。因此,以粉末钛合金烧结坯替代锻坯进行后续的塑性加工能够大幅度降低钛合金构件及型材的成本。     

钛及钛合金注射成型技术

金属注射成型（MIM）法是一种可大量制造三维形状复杂零件的技术，适用于铁、不锈钢、密封合金、软磁材料、高速用和有色金属，应用正不断扩大．钛是一种质轻且耐蚀性好的材料，但由于加工性能差，制造形状复杂军件成本特别高．近年来用MIM法制造钛及钛合金近净形零件，可大幅度降低加工费用．钦的性能受H、0、NC等间隙型杂质元素影响很大，而用MIM法成型时，会残留较高的0、C（在脱除粘结剂时会增民C则是粘结剂分解所致人传统的铁基材料NO和C在真空或氢气中烧结可除去，但在钛中则会残留下来．对6种钛粉末的注射成型产物进行了研究…     

我国钛粉末及其制品的生产与应用概况

1前言钛及钛合金因其具有[质量]密度小，比强度高和耐蚀性优异等优点，而被广泛应用于航空、航天等军工部门及化工、冶金、轻工、医药等民用部门，钛加工材生产工艺复杂，成材率较低，生产过程中产生大量残钛．用钛材制造设备或零部件，不仅再次产生大量残钛，而且由于加工、焊接难度较大，耗费的工时和能量多，使得钛制设备和部件的制造成本提高，这就阻碍了其更为广泛的推广应用．钛粉末冶金工艺流程短，可直接制取成品或接近成品尺寸的零部件，从而大幅度降低了钛制品的成本，另外，有些钛制品只能用粉末冶金工艺来制造，如钛微孔过滤器…     

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。     

注射成形纯钛脱粘和烧结工艺研究

粉末注射成形是制造复杂形状钛及钛合金零件的合适工艺。本文利用氢化脱氢（HDH）钛粉制备注射成形纯钛材料，研究了溶剂脱粘、热脱粘和真空烧结工艺对粘结剂脱除率、烧结显微组织和力学性能的影响。结果表明：溶剂脱粘的适宜温度为50～60℃，4h后可以脱除97％以上的可溶性粘结剂；在随后的真空热脱粘过程中，在200-450℃高温阶段降低升温速率、延长保温时间，有利于脱除剩余聚合物粘结剂；真空烧结温度为1250℃时，烧结致密度可高达98％，但表层易形成硬质TiC相和微量TiO2相；在该温度下烧结1．5h，制品抗拉强度和伸长率分别提高到349MPa和6．4％，继续延长烧结时间会导致拉伸性能下降。     

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。     

钛及钛合金中氧和氢的联合测定

叙述了用红外吸收法对钛及钛合金中氧和氢联合测定的方法，取得了测定的最佳条件。连续测定6次的相对标准偏差在10％以下，作加标回收试验的回收率为95．6％～103．9％。分析时间在3min以内，可应用于日常分析，结果满意。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定锡钛合金中钛含量

提出了电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-AES）测定锡钛合金中钛含量的分析方法。讨论了分析线、酸度及基体元素对钛测定结果的影响。对样品进行连续9次测定,其相对标准偏差在0．47％-0．51％区间内,回收率在98．1％～102．8％之间。该法快捷、准确,并且克服了化学分析方法的过程繁琐、周期长、工作量大等缺点。     

用纯氰酸盐光度法测定纯钛及钛合金中铁含量

纯钛中铁含量〈0.5％，钛合金中的铁含量则有高有低。测定纯钛及钛合金中铁含量的化学分析方法一般为邻二氮菲光度法和磺基水杨酸光度法。这两个方法各自使用的试剂品种多，从而对试剂和水的纯度要求很高。在实际分析工作中，由于试剂和水很难达到要求从而对低含量的铁难以准确测定。本文采用（1＋1）稀硫酸低温分解试样，用硝酸将钛氧化为四价钛，在约0．5mol／1硝酸及总的[H^＋]约0．8mol／l的介质中，用冰水浴将显色液冷至接近0℃，用硫氰酸盐光度法测定纯钛及钛合金中的铁含量。结果如表1。     

俄罗斯航空用钛合金

1基本情况及合金性能1．1基本情况钛合金比强度大、治腐蚀性好、耐热性高,是优秀的航空结构材料．长期以来,航空工业一直是伊罗斯铁合金的主要应用部门．最近几年的经济转轨使军用航空技术装备对钛合金使用量明显减少,但由于新型运格机及新型客机增大了对钛合金的使用量,其航空工业仍然是钛合金的最大用户．1995年俄罗斯飞机与发动机制造业的钛材使用量,占其国内钛材总用量的50．60ill．航空工业大量使用三种基本类型的钛合金：（l）板材合金;（2）模锻件、锻件、紧固件用合金;（3）铸造合金．工业纯钛BTI－l、BTI－0及了一周一Mn…     

中国航空结构用新型钛合金研究

中国钛产业近几年来得到了快速发展，钛材产量已经位居世界第4位，但航空结构用钛合金产品（锻件和大棒材等半成品）只占10％左右，距离世界水平的50％差距甚远。所以，加强航空结构用新型钛合金材料技术及其应用研究，提高航空结构用钛合金的加工技术和应用水平，建立具有中国特色的航空结构用钛合金材料体系，是提高钛合金在航空工业用量的重要推动力和保障。本文从分析国内外钛合金产业结构特点出发，重点阐述航空结构用新型钛合金材料和新型热工艺技术的最新研究进展。