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。     

利用电镀法制造成功MgB2超导薄膜

利用钛粉生产的多孔钛材已广泛用作人造骨等生体材料以及电极和过滤器等方面。当前工业钛粉的制造方法 ,有氢化脱氢法、等离子回转电极法和气体雾化法三种。氢化脱氢法可制得不规则形状粉末、等离子回转电极法和气体雾化法则可生产球状粉末 ,并都已应用于能有效利用其形状特征的各种用途上。但是 ,为了制取大气孔率的多孔质材料利用传统的粉末冲压成型很难制得高质量的无缺陷制品 ,并且为了制取大面积多孔制品还必须设置大型压机 ,还有孔隙率难以调整等问题。为了能获得优质大面积多孔质钛板 ,研究了利用刮刀法由球形钛粉制取的多孔质钛材的…     

专利信息(Ⅳ)

专利名称:自蔓延冶金法制备CaB6粉末专利申请号:CN200510047297.8申请日:2005-09-29公开号:CN1772609公开日:2006-05-17申请人:东北大学自蔓延冶金法制备CaB6粉末,以CaO和B2O3为原料,以Mg粉为还原剂,按质量比CaO∶B2O3∶Mg粉为100∶(335～390)∶(456～515)的比例配料,将原料混合之后压制成坯,坯样放入自蔓延反应炉内,采用直接起爆或恒温起“爆方式引发自蔓延反应,反应完成后自然冷却得CaB6的初级产品;以稀硫酸为浸出剂浸出初级产品,经洗涤、烘干得到CaB6粉末。本发明方法具有以下特点:原料成本低;采用自蔓延反应模式,降低了能耗;操…     

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。     

NaCl包覆/氢化脱氢联合法制备超细钛粉及其性能

以海绵钛为原料,采用经过氢化破碎、阻止剂包覆、真空脱氢以及阻止剂脱除的方法制备超细钛粉。采用TEM、SEM以及激光粒度测试等手段研究制备过程中工艺参数对钛粉形貌、粒度及氧含量的影响,探讨阻止剂的晶粒长大抑制机理。结果表明:海绵钛在700℃、2 h渗氢后经过球磨5 h,粉末中位径(D50)达到2.61μm,以NaCl为阻止剂对氢化粉末进行包覆,经630℃、2 h脱氢并脱除阻止剂后,制得的超细钛粉呈不规则形状,中位径达6.16μm,氧含量为0.89%(质量分数);阻止剂的引入造成钛粉氧含量的微量增加;通过阻止剂包覆,在粉末颗粒表面形成厚度为5~10 nm的隔离层,阻碍了加热过程中Ti颗粒表面的原子扩散,从而阻止加热脱氢过程中粉末颗粒的长大。     

自蔓延冶金法制备CaB6粉末

自蔓延冶金法制备CaB6粉末，以CaO和B2O3为原料，以Mg粉为还原剂，按质量比CaO：B2O3：Mg粉为100：（335—390）：（456—515）的比例配料，将原料混合之后压制成坯，坯样放入自蔓延反应炉内，采用直接起爆或恒温起爆方式引发自蔓延反应，反应完成后自然冷却得CaB6的初级产品；以稀硫酸为浸出剂浸出初级产品，经洗涤、烘干得到CaB6粉末。本发明方法具有以下特点：原料成本低；采用自蔓延反应模式，降低了能耗；操作简单，对工艺条件要求低，为工业化生产奠定了基础；燃烧产物直接浸出，避免了因破碎而带来的二次污染；由于采用了自蔓延制粉技术，所得产品具有纯度高、粒度小、粉末活性高等优点。     

采用氢化-脱氢（HDH）钛粉和氢化钛粉制备MIMTi-6Al-4V合金

以HDH钛粉制备MIM Ti-6Al-4V合金的过程为参照,对使用氢化钛粉为原料制备P/M模压钛合金以及MIM钛合金的工艺过程进行了探索.使用HDH钛粉制备的MIM Ti-6Al-4V合金抗拉强度为819 MPa,拉伸样延伸率为7%;使用氢化钛粉制备的P/M模压Ti-6Al-4V合金拉伸样抗拉性能高于850 MPa;使用氢化钛粉为原料制备MIM Ti-6Al-4V合金,顺利实现了脱氢-脱脂过程.     

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…     

熔盐电解金属钛的氢化反应（英文）

研究电解钛的氢化反应,电解钛的氢化反应是以电解钛为原料通过氢化脱氢制取高纯钛粉的第一步。在不同的氢化温度和时间下,通过电解钛与氢气反应制备氢化钛,研究不同氢化条件下,氢化钛内氢和氧含量、密度、显微硬度和相成分在氢化前后的变化规律。结果表明:电解钛经氢化后氢化物主要相为TiH_(1.924)、TiH_(1.971)和TiH_2。升高温度不能增加氢含量却使氧含量增加。氢化时间对氢含量的影响不明显。电解钛氢化的较佳工艺参数为400°C下保温2 h,可获得氢含量为3.63%、氧含量为0.18%(质量分数)的氢化钛。同时,研究电解钛及氢化钛的显微组织、织构及晶体学取向。     

钛粉末注射成形工艺技术研究

以氢化-脱氢钛粉和TiH粉为原粉,通过对钛粉末注射成形工艺技术的研究,了解和掌握钛粉末注射成形工艺的关键技术和规律.完成对其材料最终性能及相关因素作用的判断.     

氢化脱氢法制备Nb-Ti基合金粉末

采用氢化-脱氢法制备了微细轻质Nb-Ti基合金粉末,并研究了吸氢/解吸行为。300℃时,氢吸收明显,400℃时吸氢量达到饱和值1.12%(质量分数)。氢化后形成二元和三元氢化物(Nb0.803V0.197H,Nb0.696V0.304H,TiHx)。由于氢致脆化效应,吸氢后的粉末破碎后得到细粒径的氢化粉末。在脱氢过程中,氢含量在300℃时有效降低至0.001%,实现了从铌或钛氢化物到单相固溶体合金(β相)的相转变。由于组分元素与氧反应活性高,粉末中氧含量随吸氢或脱氢温度的升高而增加。为了防止杂质氧的污染,氢化和脱氢温度都选择为400℃。实验最终得到了主要粒径小于10μm,氧含量为2980μg/g的微细Nb基合金粉末,且粉末表面的氧杂质主要以Nb2O5和TiO2的形式存在。     

形状复杂的高孔隙度多孔钛的制备工艺研究

采用传统的粉末冶金方法可生产形状简单的医用钛合金零部件,但是生产形状复杂的外科植入件比较困难。因此,开发形状复杂的多孔钛制备技术成为目前粉末冶金研究的焦点。德国和乌克兰研究人员采用形状不规则的氢化脱氢钛粉作为原料粉末,其尺寸分布为D10=24.0μm,D50=48.3μm,D90=     

氢化脱氢法制备Nb-Ti基合金粉末（英文）

采用氢化-脱氢法制备了微细轻质Nb-Ti基合金粉末,并研究了吸氢/解吸行为。300℃时,氢吸收明显,400℃时吸氢量达到饱和值1.12%(质量分数)。氢化后形成二元和三元氢化物(Nb_(0.803)V_(0.197)H,Nb_(0.696)V_(0.304)H,TiHx)。由于氢致脆化效应,吸氢后的粉末破碎后得到细粒径的氢化粉末。在脱氢过程中,氢含量在300℃时有效降低至0.001%,实现了从铌或钛氢化物到单相固溶体合金(β相)的相转变。由于组分元素与氧反应活性高,粉末中氧含量随吸氢或脱氢温度的升高而增加。为了防止杂质氧的污染,氢化和脱氢温度都选择为400℃。实验最终得到了主要粒径小于10μm,氧含量为2980μg/g的微细Nb基合金粉末,且粉末表面的氧杂质主要以Nb_2O_5和TiO_2的形式存在。     

高能球磨制备超细TiH_2粉研究

利用氢化钛的氢脆性,在室温下通过高能球磨制备超细氢化钛粉。研究不同球磨条件对粉末粒度和形貌的影响,并对制备的粉末进行了扫描电镜分析。结果表明,球磨时间对粉末粒度的影响很大,粉末粒度在球磨初期迅速减小,球磨2min粉末迅速细化,粒度约为5μm~10μm。粒度为40μm的氢化钛粉,用庚烷保护湿磨30min时粒度达到1μm以下,球磨60min即可制得粒度为0.1μm的超细氢化钛粉。     

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。     

球形钛粉烧结过滤器的开发

气体雾化法制备的高质量球形钛粉 (商标名为TILOP (TitaniumLowOxygenPow der) )是一般粉末冶金和注射成形的原料。这种制备方法的特点是能够生产粒径小的球形钛粉 ,而且价格较低。TILOP是用海绵钛棒状压实体经高频感应加热熔化 ,下滴的溶液用氩气等惰性气体喷射制得的钛粉。与不规则形状的氢化脱氢 (HDH )钛粉相比 ,其流动性和冲填性好 ,而且表面积小 ,制备过程的污染小 ,含氧量低 ,质量好。因此这种钛粉正在作为粉末冶金、注射成形、铸造、喷镀、制作靶材的原料使用。粉末烧结金属过滤器用的原料一般采用耐蚀的不锈钢 ,最近由于环…     

以氢作保护介质生产钛合金优质铸件

以氢作保护介质生产钛合金优质铸件氢在钛中的溶解具有可逆特性，溶解度随反应温度的提高而急剧下降。这就可以将氢作为保护介质生产钛合金的优质铸件。在金属—铸型界面上建立氢保护气氛，这可由含氢钛粉末来实现；把以氢化钛粉末为基的悬浮液涂于铸型的工作表面，通过铸...     

氢化-脱氢法制备ZK60镁合金纳米晶材料

研究了铸态ZK60镁合金粉末的氢化-脱氢优化技术及其在此过程中的晶粒尺寸纳米化机理。通过XRD、OM和TEM考察了氢化-脱氢过程中ZK60镁合金粉末相结构和显微组织演化规律,获得了制备纳米晶材料的氢化、脱氢工艺条件。结果表明:ZK60合金粉末在450℃、2 MPa条件下保温12 h后能够完全氢化,随后在350℃保温并连续抽真空3 h即可完全脱氢,在此过程中ZK60合金粉末的平均晶粒尺寸也从约150μm被细化到约30 nm。     

凝胶注模成形制备TiAl合金实验研究

将凝胶注模成形技术应用于制备钛铝合金中,分别以氢化钛粉和铝粉、钛粉和铝粉为原料,经过低温烧结制成TiAl合金粉,经凝胶注模成形后通过脱胶和高温无压烧结制备了TiAl合金制件。结果表明:钛、铝粉在500℃保温2 h,再在600℃保温3 h得到TiAl合金粉,氢化钛、铝粉在750℃保温3 h得到TiAl合金粉;烧结工艺分别为1450℃保温2 h和1400℃保温2 h,可以得到致密度不同的制件,它们的致密度分别为91%和96.75%。     

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…