[发明专利]制备高密度复杂形状钛合金制品的粉末冶金方法

权利要求书

1.一种制备高密度复杂形状钛合金制品的粉末冶金方法，它是一种采用Ti粉，以及含有Al、V、Fe和Mo元素的添加粉末为原料，经过粉末冶金工艺制备高密度复杂形状钛合金制品的技术，其基本工艺路线为：原料粉末粒度配比及成份配比→混料→压制成形→烧结→烧结后淬火→锻造及热处理，其特征在于：将一定粒度分布的Ti粉，以及含有Al、V、Fe和Mo元素的添加粉末进行混合，得到混合粉末；采用冷压成形方式，将混合粉末制成粉末生坯；在烧结过程中，采用以中低温快速升温和高温慢速升温为主的多阶段加热工艺；加热工艺完成后立即进行淬火处理，制备Ti合金烧结坯；随后，通过锻造和后序退火工艺制备最终高密度复杂形状钛合金制品。

2.根据权利要求1所述的制备高密度复杂形状钛合金制品的粉末冶金方法，其特征在于：Ti粉的粒度配比为：粒度为-100目～+250目的钛粉占70wt％～90wt％，粒度为-250目～+400目的钛粉占10wt％～30wt％；添加粉末中，各元素占混合粉末的比例分别为：Al元素占3wt％～7wt％，V元素占2wt％～5wt％，Fe元素占0～3wt％，Mo元素占0～2wt％。

3.据据权利要求1所述的制备高密度复杂形状钛合金制品的粉末冶金方法，其特征在于：采用单向模压、双向模压、浮动阴模压制方式或者冷等静压等冷压成形方式进行粉末成形，其中压制压力控制在350MPa～800MPa范围内。

4.据据权利要求1所述的制备高密度复杂形状钛合金制品的粉末冶金方法，其特征在于：在多阶段烧结工艺中，首先将成形坯体在80℃～200℃的低温阶段保温10分钟～2小时，随后以5～20℃/min的升温速率加热至800℃～950℃，再以1～5℃/mim升温速率加热至1200℃～1350℃，并在最终温度保温2～7小时；烧结气氛采用惰性气氛保护，或者真空，真空度控制在1×10^-1～1×10^-4Pa范围内；最终保温结束后立即淬火，淬火介质采用水或油。

5.根据权利要求书1所述的制备高密度复杂形状钛合金制品的粉末冶金方法，其特征在于：将Ti合金烧结坯进行锻造的温度控制在900℃～1100℃范围内，总变形量控制在40％～90％范围内，锻造方式采用等温锻造或普通模锻，后序热处理工艺采用温度为700℃～900℃，保温时间为1～4小时的退火工艺。