[发明专利]一种双尺度晶粒Ti-6Al-4V材料的制备方法

权利要求书

1.一种双尺度晶粒Ti-6Al-4V材料的制备方法，其特征在于：采用高能球磨和放电等离子烧结技术相结合的成形方法，它包括如下步骤及其工艺条件：

步骤一：高能球磨制备超细晶/纳米晶Ti-6Al-4V粉末

在惰性气体的保护下，将晶粒尺寸>1μm的原料Ti-6Al-4V粉末和磨球置于不锈钢球磨罐中进行高能球磨，随着球磨时间的延长，粉末内部的晶粒不断细化，高能球磨全过程中分段取粉，获得晶粒细化程度不同的粉末，其中超细晶粉末晶粒尺寸分布范围在100nm~1μm之间，纳米晶粉末晶粒尺寸分布范围在10nm~100nm之间；

步骤二：不同晶粒尺寸的Ti-6Al-4V粉末的混合

将原料粉末和高能球磨所得到的超细晶粉末两者中的一种与高能球磨所得到的纳米晶粉末按任意质量比配料并均匀混合；

步骤三：放电等离子烧结

采用放电等离子烧结炉烧结步骤二中的混合粉末，其工艺条件如下：

烧结设备：放电等离子烧结系统

烧结电流类型：直流脉冲电流

烧结温度：700℃~950℃

保温时间：1~10min

烧结压力：45MPa以上

升温速率：50~250℃/min

经烧结获得晶粒尺寸呈双尺度分布的Ti-6Al-4V材料，其中粗晶区的晶粒尺寸在1μm~150μm之间，细晶区的晶粒尺寸在100nm~1μm之间。

2.根据权利要求1所述的一种双尺度晶粒Ti-6Al-4V材料的制备方法，其特征在于：所述超细晶粉末和纳米晶粉末按质量比为1∶1~4配料并均匀混合。

3.根据权利要求1所述的一种双尺度晶粒Ti-6Al-4V材料的制备方法，其特征在于：所述原料粉末和纳米晶粉末按质量比为1∶1~4配料并均匀混合。