[发明专利]一种粉末冶金钛合金棒材的制备方法

权利要求书

1.一种粉末冶金钛合金棒材的制备方法，包括以下步骤： 

(1)以Ti粉、合金元素粉为原料，所述合金元素粉为Al粉、V粉、Mo粉、Fe粉、Mn粉、Zr粉、及前述元素的中间合金粉中的一种或者几种；将所述Ti粉、合金元素粉充分混合均匀，其中合金元素粉的质量比控制在15％以内； 

(2)将步骤(1)混合后的粉末装入冷等静压压套，进行冷等静压处理，制得生棒坯； 

(3)将步骤(2)制得的生棒坯进行真空烧结，随炉冷却后制得烧结棒坯； 

(4)将步骤(3)制得的烧结棒坯进行低温热塑性变形处理，得到大高径比的粉末冶金钛合金棒材。 

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述合金元素粉为Al-V中间合金粉，且除少量不可避免的杂质元素，原料中不含除Ti粉、Al-V中间合金粉以外的其他元素成分；所述Al-V中间合金粉中Al与V的质量比控制在6∶4。 

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述合金元素粉为Mo粉和Al-V中间合金粉，且除少量不可避免的杂质元素，原料中不含除Ti粉、Mo粉、Al-V中间合金粉以外的其他元素成分；所述Ti粉、Mo粉和Al-V中间合金粉的质量比为35∶2∶3，所述Al-V中间合金粉中Al与V的质量比控制在6∶4。 

4.根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，Ti粉的粒度控制为-100目～-400目，其它元素粉或中间合金粉的粒度控制为-100目～-300目。 

5.根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，混合时采用的设备为V型混料机或球磨机，混合过程采用惰性气体进行保护。 

6.根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的冷等静压压套为柔性橡胶套筒，套筒两端用柔性橡胶塞密封；所述冷等静压压套的高径比控制为2∶1～20∶1。 

7.根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，冷等静压处理时的压强控制为100MPa～300MPa，保压时间控制为1min～10min。 

8.根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，真空烧结时的烧结温度为1200℃～1400℃，烧结保温时间为1h～3h。 

9.根据权利要求1或2或3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，低温热塑性变形处理包括棒材热轧制或棒材热旋锻；且低温热塑性变形处理的工艺条件以粉末冶金钛合金棒材的直径为5mm～35mm、高径比为10∶1～200∶1为控制标准。 

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，低温热塑性变形处理所操作的温度区间为700℃～900℃，道次变形量为10％～30％，道次间回火温度为 600℃～900℃，低温热塑性变形处理的总变形量控制为50％～400％。