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制取鈦棒和鈦合金粉方法有哪幾種?

來源:鈦棒,鈦板,鈦合金,鈦設備,鈦管,鈦絲 發布時間:2014-7-15 13:10:09

制取鈦棒和鈦合金粉,并用成銦、燒結或等靜壓等方法將粉末加工成材料或制品的加工方法。該工藝可獲得鈦的近凈成銦加工件,材料利用率髙達80%以上,既降低了材料消耗也減少了切削工作量。該工藝還克服鑄造鈦合金成分易產生偏析和組織不均勻等缺點。

(1)元素混合(BE)法。把鈦棒粉末與芄他元素粉末相混合.并固結成鈦制品的方法;制品拉伸強度相當于同類合金的鑄、鍛件。但鈦粉中殘余氯鹽等雜質,在制品中形成孔隙,降低制品的疲勞強度和延性。氯鹽還惡化了制品的焊接性能。多用于制造汽車、儀器和一次性E行器的結構件。盡管如此,BE法粉末成本低,固結設備簡單,能批量生產,所以它仍然是廣泛使用的制造鈦合金粉末的方法。
(2)預合金(PA)法。選用電弧、等離子或電子束等熱源,把鈦和合金組元相互熔融,并用離心或氣體霧化制成鈦合金粉末的方法。早期.有美國的等離子旋轉電極法(PRED)、德國的電子束旋轉盤法(EBRD)、法國的真空霧化法(PSV)等。這些方法都要預制合金電極,工序設備復雜,制造成本高.難以實現大批量生產。20世紀90年代美、英兩國發明的感應凝殼熔煉-惰性氣體霧化工藝,把感應熱源用于熔煉鈦合金,簡化了工藝,降低了成本,使PA法邁人批量化和實用化階段。PA粉末多為球形或片狀致密粒子,粒子間成分一致,其制品沒有宏觀偏析現象,疲勞強度相當于熔煉材。PA法制取較多的是Ti-6A1-4V粉末。
(3)快速冷凝(RSP)法。是霧化法的進一步發展,主要特點是熔融的鈦材料液滴冷凝速度大于108K/s、凝固成薄帶再粉碎或直接凝成粉末。其優點是擴大合金元素在基體中的固溶度,獲得過飽和固溶體和微晶甚至非晶體組織,顯著提高了鈦合金的熱強性能。20世紀80年代發展的TiAl金屬間化合物,很有希望用于高溫下工作的飛機發動機部件,針對該化合物常溫塑性差和高溫變形抗力大的缺點,RSP法作為最有希望解決上述問題的手段得到重視和研究。
(4)機械合金化(MA)法。是BE法的發展,用高能球磨機將鈦粉和其他元素粉末,邊粉碎邊研磨邊混合,粉末粒子間重復發生疊合、變形、冷焊和擴散的過程,最終達到合金化的目的,并能獲得非晶態的鈦合金粉末。MA方法比RSP方法工藝簡單,但生產效率低。
粉末冶金技術正向著高致密化、高性能化、集成化和低成本等方向發展。粉末冶金新的成形技術包括:粉末注射成形、溫壓成形、流動溫壓成形、噴射成形、高速壓制成形等。

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