[发明专利]一种细晶钛铝粉末成型方法

摘要

本发明涉及材料领域，尤其是钛铝系金属间化合物领域，具体涉及一种细晶钛铝粉末成型方法。本发明提供了冷等静压成型包套的设计方法以及不同制粉工艺下钛铝粉末的成型方法，并对成型性能良好的压坯进行致密体烧结。方法分别将原始球形预合金钛铝粉末和元素粉末在行星式球磨机和滚抛机上进行混粉，再将上述方法所制备的钛铝粉末充填到橡胶包套中并不断振实；然后将橡胶包套以及相应工装置于冷等静压机上近净成型，并将成型好的压坯于真空烧结炉中烧结出所需圆棒型试样或小型构件。该方法可以实现钛铝粉末构件的近净成型技术，且组织晶粒细小，内部冶金质量和尺寸偏差控制良好。

主权项

一种细晶钛铝粉末成型方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)钛铝合金粉末的制备，制备方法为如下之一：方法一 按钛铝合金成分的配比称取各组分，其原子比为Al:Nb:Cr＝48:2:2，余量为Ti，将称取的各组分记为原始粉末，分别将原始粉末、不锈钢球放入混料罐中，将混料罐密封后于滚抛机上进行混料，混料机转动频率为20～40HZ，混料时间为5～10h，然后用筛网将混合后的钛铝粉和钢球进行分离，得到均匀的钛铝混合粉末，原料、钢磨球的质量比为10～40:1～3；方法二 选取球形的气雾化钛铝粉末为原料，气雾化钛铝粉末的成分配比与方法一相同，分别将原料、不锈钢球放入球磨罐中，将球磨罐密封后进行干法球磨，球磨罐的转速为350r/min，球磨时间为1～12h，然后将钢球分离，得到细化均匀的钛铝合金粉末，原料、钢磨球的质量比为1～2:10～30；(2)包套设计按照设计的烧结样品的形状制备所需包套，包套设计为两端开口形的橡胶包套，采用天然橡胶塞进行密封，并通过喉结对橡胶塞和包套进行紧固；(3)冷等静压成型将步骤(1)所得到的钛铝粉末装入步骤(2)所设计的橡胶包套后，采用冷等静压成型方法，得到坯料，冷等静压成型的压力为250～400MPa，时间为2～120min；(4)致密体烧结将步骤(3)所得到的压坯进行真空烧结，真空度为1×10‑5Pa，烧结温度为1000～1450℃，烧结时间为20min～300min，升温速率为2～40℃/min，随炉冷却得到烧结样品。