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…     

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。     

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…     

粉末冶金先进材料的一些进展

“2001年国际粉末冶金材料会议(PMZTEC)”已于2001年5月13日~17日在美国新奥尔良市举行。会上与会代表对许多先进材料(包括有色金属和黑色金属)和工艺技术进行了广泛的交流。钛的粉末冶金技术作为一个热门话题，引起更多学者的广泛关注。 钛的粉末冶金重显活力 由于钛具有许多优良的特性，使它成为最重要的先进材料，但由于高的成本限制其广泛应用。粉末冶金技术一直被认为是降低钛生产成本的主要方法之一。近年来，钛粉末冶金技术取得一定的进展，钛的激光成形、注射成形、喷射成形、净近成形和快速凝固技术有了长足的发展。在原始粉末…     

可超塑加工的钛基复合材料的开发

长纤维强化钛基复合材料(TMC)具有轻量高强等优良性能，期待作为航空航天的耐热结构材料。但由于现阶段的部件制造成本极高，影响其实用化的进程。为此，必须开发低成本的制造工艺，采用塑性加工成形的二次加工，可省去加热预成形及近净形复合工序，从而大幅度降低成本。 从70年代上半期开始进行的TMC叶片试制研究中，报道了三种制造方法，箔丝法(FF法)、单带法(MT法)和蠕形成形法(CF法)。其中MT法和CF法可用来进行TMC的塑性二次成形加工，降低成本。原报道的CF法在制造TMC材料时有一些缺点，一是可能引起强化纤维化学性能的降低…     

粉末冶金工艺生产近形产品

发展生产近形产品的工艺是现代材料制造业的总趋势，也是国防与民用工业的要求．近形产品生产工艺可生产几何形状复杂的高强与长寿命产品，从而减少零件的采购与设备维修．近形产品加工工艺只有体现出经济效益和为环保所接受时才能得到发展，粉末冶金工艺就是其中之一，粉末冶金近形加工工艺包括金属或粉末注射成形（MIM、PDM）、热等静压（HIP）、热压、热挤压等，从金属粉末开始直到最终产品只需少数几道工序．另一类近形粉末冶金工艺如喷射成形、快速成形等已在其它文章作过讨论．粉末冶金制取近形产品已在工业上得到了广泛的应用，…     

间隙元素含量与钛粉粒度的关系

1前言钛及其合金由于具有高的比强度和优良的耐蚀性而被广泛应用在航空、航天和汽车工业中，但是用传统的加工方法加工形状复杂的零件，材料的利用率低，加工费用高，而使其成本提高．采用粉末冶金法则可以达到近净形件的目的，从而降低成本．但是用这种方法制取性能优良的部件，必须要有性能优良的粉末和先进的成型技术，其中标未质量是首要条件．为此人们研究了PREP、气体雾化等多种预会金粉末制造技术．然而这样制成的粉末多为球形，只能热成型，不能冷压成型，不适于汽车等民用行业使用．采用氢化／脱氧（HpH）法制粉，方法简单，成…     

钛注射成形烧结件的生产方法

钛基材料以其质轻、高强、耐腐蚀而列于优等材料，但其工艺性能差，很难加工成形状复杂的零部件．日本太平洋金属公司八户厂制造分厂的金属粉末部采用能生产形状复杂或近终形部件的注射成形法进行了钛部件的生产试验．通常，金属粉末部使用不锈钢材料生产注射成形件，从来没使用过钛这种材料．钛有这样的问题：在脱脂－烧结过程中，钛很容易被氧化、氮化和碳化，很难提高烧结密度．氧、氮、碳是对力学性能有重大影响的间隙元素．尤其是氧含量，随着有机基粘结剂、炉污染等而增加，严重影响烧结件的力学性能． 本文报告了使用纯钛粉末作为原…     

一种新型低成本钛制造工艺——场辅助烧结-锻造

钛及钛合金虽然具有比强度高、耐腐蚀性好和热膨胀系数低等优异性能，但其制造成本较高限制了其应用。英国谢菲尔德大学学者N．S．Weston等人开发出一种低成本钛制造工艺——场辅助烧结-锻造（FAST—forge）技术。该工艺采用的加工路径分为两部分：首先利用场辅助烧结技术将钛合金粉末预制成坯，再精密热锻近净成形构件。     

热等静压在钛合金近净成形领域的发展及应用

分析了铸造和粉末冶金等近净成形制造难点,介绍了HIP技术在难加工材料近净成形制备等领域应用,重点阐述了HIP技术的特点、原理及其对钛合金零部件组织改善、缺陷消除和性能影响,总结了HIP技术和装备在钛合金近净成形领域中的最新研究进展和成果,剖析了HIP技术在钛合金近净成形领域中面临的挑战和未来发展趋势。     

钛合金的开发动向和新的课题

冷战结束后，各国的钛产业为了继续争取生存，都在向民生市场开发，而钛的高价格自然就成为问题的关键．实现低成本化，仅依靠近净形技术，提高材料的利用率是远远不够的，必须开发新的合金．为此，近年来，正在开发低成本的新合金，与此同时，也积累了不少支持新合金设计的研究成果．1支持材料开发的环境进展和变迁在支持钛材开发的环境中，待别重要的有以下四点．（1）各种合金元素的扩散和相变行为的影响．对钛来说，O、N、C等轻元素是间隙型固溶元素，而且扩散较慢，相反，Fe、Ni、Co等过渡金属元素的扩散和很快．另外，O、N等作为…     

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…     

钛粉的生产及应用

钛是一种质轻且耐蚀性好的材料，但由于其加工性能差，制造形状复杂的零件成本特别高。采用粉末冶金法则可生产出近成品形状部件，从而降低成本。钛粉末是钛粉末冶金的基本原料，其生产方法决定了它的性能、用途和价格。1 钛粉的生产方法钛粉的生产方法很多，不同方法生产的粉末形状、粒度及成本各不相同（表1）。表1 国内外钛粉的生产方法工艺方法简称成本粒形粒度可制取的粉末氢化脱氢法HDH低不规则粗、细、微Ti,Ti-6Al-4V金属还原法 镁还原法 钠还原法 钙还原法镁法钠法低低中等海绵状海绵状 海绵状粗粗粗TiTiTi电解法电解法电解精炼…     

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。     

世界海绵钛工业的现状及对我国未来发展的思考

介绍了目前世界海绵钛工业的现状,分析了传统的克劳尔法存在着生产工艺复杂、流程长、能耗高、效率低等特点。指出随着国内外钛及钛合金粉末制备技术的发展和成熟,粉末冶金作为钛及钛合金近净成形的手段之一,必将成为降低钛及钛合金成形件成本的重要方法。建议我国新建和扩建传统克劳尔法制取海绵钛项目应谨慎,要积极跟进金属钛提取新技术,加强钛及钛合金粉末成形工艺和成形设备的研究,使我国钛的提取技术和粉末冶金成形技术能够紧跟世界先进水平。     

粉末钼和铌钼合金中的合金元素钼的共毒性比较

生物体内的研究表明，工业纯银植人物是极好的骨骼的同义语．但纯摄的强度低，未经冷加工的纯锡用作受力植人物，其强度是很不够的．采用冷馒加工或用铝使铝合金化，均可使纳银显著地强化．在考虑到制造这种植人物的工艺便利和成本时，粉末冶金工艺近净成形植人物被认为是有效的方法．比利时学者及其同事用粉末冶金工艺制造的Nb－10Mo合金近净成形格人物有良好的力学性能，并对这种新材料与原料钻份进行了生物毒性比较试验和评价．试验采用粒度分别为70mp和sgn的纯铝和错粉为原料（A组试样）；工业纯错粉末在如见川b压力下非等轴压制成片…     

日本钛协会召开交流研讨会

日本钛协会于1999年2月万日在东京召开了以钛的新用途开发及新产业发掘为目的的研讨会．会上由住友Sitix公司的开发制造部副部长白石博章作了题为“钛粉的现状及课题”的报告．钛纷用做机械部件等的结构材料，装饰品，体育用品等的民用品，手表部件，高尔夫球头等的复杂形状部件，TINi超弹性合金的眼镜架，胸章等，其用选正在不断扩大．这种扩大取决于钛杨成形工艺的进一步发展，但是粉末的成本、质量等还存在很多问题，因此提供廉价高质量的杨水是粉末冶金产业发展的基础．铁粉的制造方法有氢化脱氢法（HDH），等离子旋转电极法（PREP…     

氧化铝陶瓷基复合材料的近净成形制备技术研究现状

近净成形技术是一种成本低、生产工序少、成形精度高和材料利用率高的先进加工技术。本文介绍了氧化铝陶瓷基复合材料的近净成形制备技术研究现状,包括激光近净成形、伪半固态触变成形、凝胶注模成型和粉末注射成形。     

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…     

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。