钛及钛合金粉末的注射成形

介绍了钛及钛合金粉末注射成形技术的发展、应用现状及制备工艺。指出了钛及钛合金粉末注射成形技术研究方向和扩大应用的途径是：①使用价格低廉的氢化脱氢粉和气体雾化粉混合得到的钛及钛合金粉作为注射成形的原料粉末；②开发新型高效的钛及钛合金粉末注射成形用的粘结剂体系；③优化混炼工艺；④优化注射条件参数以消除注射缺陷；⑤开发先进的脱脂工艺，使脱脂时间进一步缩短并减少脱脂缺陷，以降低成本；⑥研究钛及钛合金烧结工艺以及超小型零件的注射成形工艺，控制产品尺寸精度，提高产品性能。扩大产品的尺寸。     

钛材注射成型体的高功能化

钛材具有优良的比强度、耐蚀性和生体相容性是一种很有发展前途的医用生体材料。但因其加工性较差 ,较难加工制造形状复杂的制品 ,加工费用很高。因此 ,利用粉末冶金法进行注射成型是制造形状比较复杂的钛制品的一种比较理想的方法 ,但在制造过程中氧、碳、氮等元素对于钛制品力学性能的影响很大。为了开发高性能、高功能化钛制品 ,研究了利用低氧气体雾化钛粉在注射成型过程中的高纯度化和表面氮化实现高硬度化的效果。研究用的压块材料所用原料①粒径为 4 5 μｍ的气体雾化球形低氧 (含氧 0 11% )钛粉与蜡系粘结剂按 67∶33体积比加热混…     

气体雾化法钛粉末制造技术

气体雾化法制造金属粉末的方法一般是在坩埚内将原料熔化,通过坩埚底部的喷嘴将产生的熔波用高速气体喷射,使金属液成喷雾状,冷凝后生成金属粉末.关于钛的气体雾化法,住友·Sitix公司研究了感应熔融气体雾化(IPA)法,即在熔化棒状材料时,不使用坩埚,而是直接用高频感应线圈进行加热,使熔液滴流;将这种熔液流用高速的氩气喷射产生粉末.生产纯钛粉的棒状材料,使用致密的海绵钛来制造;由于原料的连续供应和连续熔炼、氩气的重复循环使用和最佳的喷雾状态,使得用气体雾化法最初就能够批量生产高质量、低价格的钛粉末.研究人员把这种粉末称之为低氧钛粉末(TILOP),它使住友公司的粉末产品增加了新的品种.     

钛粉末冶金进展

钛粉末冶金作为一种低成本、又实惠的制作工艺一直引人注意。美国学者F H Froes把钛的粉末冶金以激光成形、粉末注射成形、喷射成形、近终形成形 (混合元素和预合金 )、金属复合材料和非平衡工艺 (快速冷凝、机械合金化和气相沉积 )为题 ,分别给予介绍。随着低成本及先进制作技术的作用 ,粉末注射成形和混合元素技术将会快速开展。钛合金是改善宇宙飞船和地面系统性能的最重要的先进材料之一。这是因为它的比重小 ,具有优良的机械性能和耐腐蚀性能。然而 ,由于它的价格高 ,使它的应用范围受限 ,这就导致了各种低成本工艺(包括粉末冶金 )的…     

钛粉末冶金制品在医学上的应用

钛是一种人体植入物用的优良医用材料 ,因为它具有很高的在人体中的化学稳定性、比强度也很高而且密度低。ＭＨＲ(金属氢化物还原 )钛粉已用于生产医用植入物制品。钛制多孔的牙齿植入体已成功地用于人体牙齿种植 ,因为钛制品可满足这种植入物对于所用材料的高比强度、重量轻、耐蚀性好和耐久性优良的要求。粉末冶金钛制的连接件比过去常用的不锈钢制品优越 ,因为钛连接件的重量轻得多而且比强度较高。粉末冶金钛制件可以采用冷压加真空烧结技术进行生产。成本效益好的多孔钛板是高差压电解槽电解液隔板用机械支承体的理想材料 ,另外还有其…     

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…     

粉末冶金钛过滤管工艺研究

本文以海绵钛粉为原料,通过等静压成形和真空烧结,研究粉末冶金钛过滤管的工艺、性能和应用。     

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…     

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…     

元素粉末冶金法制备Ti-22Al-27Nb合金及其机械性能

近年,Ti2AlNb作为新的Ti-Al系金属化合物的开发研究正在向实用化方向发展。日本金属材料技术研究所的研究人员选择了Rowe提出的Ti-22Al-27Nb组成,用元素粉末冶金法进行制备,至今用该法制备这种合金的报道尚没有。为了确定最合适的制备条件,对原料粉末粒径、烧结温度与金属组织均匀性的关系进行探讨,并且对制得的均质材料的机械性能进行了评价。试验用钛为氢化脱氢法制备的含氯极低(0.002wt%)的纯钛粉,铝和铌以Al-Nb(22Al-27Nb)中间合金粉末的形式添加,粒径150μm以下和45μm以下二种,钛粉粒径为150μm以下的氧含量约0.13%,45…     

粉末冶金钛制品成形的现状与课题

钛及钛合会以其质轻、强度高、耐蚀性好等特征作为航空材料而得以发展．但在锻造、轧制、机加工等成形加工上有许多问题，因而制造成本较高．为解诀此类问题，扩大钛的用途，开发了各种近净形加工技术，如粉末冶金成形方法等．粉末冶金除可望通过近净形加工大幅度降低成本外，还因合金设计的自由度高，可制造出熔炼法不能得到的新材料而引人注目．粉末冶金方法中，质优价廉的原料粉末是不可缺少的．近年来已开发了具有各种特征的钛粉用于不同的成形方法．对钛及钛合金等高炬点活性金属、机加性能不好的材料和形状复杂的零件，近净形成形是降…     

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…     

钛及钛合金粉末的制备现状

钛及钛合金具有优良的综合力学性能，在航空航天、航海、化工等领域得到日益广泛的应用。用粉末冶金法制造零部件，材料的利用率几乎可以达到100％，是降低钛及钛合金零部件生产成本的重要途径。本文评述了钛及钛合金粉末的制备技术及其现状,指出HDH钛粉和雾化钛粉是当今工业中主要应用的钛粉。伴随着钛粉末制备技术的成熟与发展，还原法直接生产钛粉和新兴的TiO2熔盐电解法生产钛粉，将成为制备低成本、高性能钛粉新的工业生产方法，是降低钛粉末冶金零部件成本的新的发展方向。元素混合法制备钛合金粉，因其较预合金化法成本低廉，工艺成熟。且性能优越，必将成为钛合金粉的主要生产方法。     

金属注射成形钛部件的前景预测

当问及金属注射成形法(MIM)生产钛部件的可行性时，美国HJE公司总经理Joseph Tunick Strauss认为：为金属注射成形法制备的钛及钛合金找到商业用途很困难。现今许多Ti-MIM计划正在实验室进行，MIM法制备的部件还未问世。为使钛及钛合金的性能优异(不论是锻态、铸态或P/M产品)，材料的总体间隙元素含量不应超过0.2%，这样才能保证其工程应用所需的塑性、韧性和动态效应。钛及钛合金化学活性高不易加工，高温下极易被污染。制备钛粉更困难，因比表面积增大后与氧的化学活性、亲和力加大。粉末粒度越小，制备低间隙粉末的成本按指数增…     

气雾化钛及钛铝粉末的利用

钛因密度低、机械性能好、耐蚀性好而大量用于航空及其他工业领域中,Ti-Al化合物因高温强度较高而备受青睐。粉末冶金可消除铸锭中的偏析,制品组织细小均匀,合金的可加工性提高、屈服强度增高。气体雾化工艺可制备高质量、预合金化的钛粉。以此为原料,配合先进的粉末成型技术,如金属注射成型、激光成型等,可生产航空及非航空用近净形件,减少了合金锻造或切削加工的成本。1 粉末的制备 气体雾化制粉工艺为：水冷铜坩埚中真空感应壳式熔炼原料,惰性气体保护的熔融金属流穿过炉体,在喷嘴处雾化成粉末。雾化材料可以是原材料,也…     

粉末冶金钛部件

通过粉末冶金技术生产钛部件,可使一系列结构件获得技术和经济上的利益。这种生产技术原则上有两种工艺: 通过挤压、烧结和锻造工艺把由廉价的海绵状粉末与适当的中间合金粉末混合而成的所需合金,加工成完全致密的部件。文章讨论了这种生产工艺及由此而得到的几个人们熟悉的钛合金的性能。这种方法首先适于生产处于超高周疲劳应力作用之下的部件,把由旋转电极法(PREP法)生产的含有中间合金的球形粉,装在钢模或由其它材料制的模具(比如陶瓷模)里,热等静压成部件。这样就得到了近成品形状的预制件(“near net shape”),这种预制件的机械加工量极少。这种粉末冶金部件的静态和动态强度值完全符合目前的锻造钛合金强度值。本文评述了粉末原料、热等静压成形及其可获得的性能。     

运动器件中的粉末冶金零件

美国每年用于运动器具的花费高达170.64亿美元,无论是专业的还是业余的运动器材均要求降低成本,因此粉末冶金制造技术有着很大的吸引力,此文主要介绍重量轻的钛合金和高比重钨的粉末冶金运动器件。钛粉末冶金工艺有两种：一是元素粉末混合法,二是预合金法。现在这两种工艺都可通过金属注射成形(MIM)和激光成形来实现。元素粉末混合法成本低,但多数情况下材料性能较差;预合金法成本较高,但材料的机械性能相当于铸锻件。此外,粉末成形工艺还有冷、热等静压、粉末轧制和挤压、喷射成形和气相沉积等。 粉末的生产 元素粉末混合法的粉…     

钛粉制备新工艺工业化面临挑战

美国斯坦福国际研究院(SRT)研发了一种新的制钛工艺,与传统的克罗尔法相比,这种工艺流程简单、能耗低,产品为钛粉。并且,通过对制备出的钛粉压制、熔融可得到与成品形状相近的钛制品。SRT能源中心高级总监Barbara Heydorn对这种新的制钛工艺进行了简单介绍。它是利用等离子弧首先将氢分子打破成氢原子,然后氢原子与氯化钛反应生成烟雾状的钛,烟雾状的钛再经快速冷却成形为钛粉。SRT已成功利用这种工艺在实验室制备     

生物陶瓷钛基复合材料及其制备方法

本发明涉及一种生物陶瓷钛基复合材料的粉末冶金制备方法。其特征在于：①将粒度为5-100μm的金属钛粉与粒度小于100nm的纳米羟基磷灰石粉混合均匀,其中纳米羟基磷灰石体积分数为1％～10％;②混合粉末采用等静压成形,在1050—1200℃真空烧结,制备得到生物陶瓷钛基复合材料。