[发明专利]一种高品质γ‑TiAl球形粉末的制备方法

权利要求书

1.一种高品质γ-TiAl球形粉末的制备方法，其特征在于，按质量百分比，包括以下步骤：

1）按照γ-TiAl合金的成分配料，Al：20-40wt%，Nb：10-20wt%，其余Ti为基体，添加0-10wt%的 B、V、Cr、W、Y合金元素，熔炼成γ-TiAl合金棒；

2）对γ-TiAl合金棒锻造加工，消除棒材内部缺陷，随后进行去应力退火，防止加工后回弹变形；

3）对退火态的γ-TiAl合金棒精车加工，加工后的高精度合金棒为：直径为20-100mm，长度为50-1000mm，圆跳动小于0.1mm/m，表面粗糙度小于3μm；

4）装载高精度合金棒至反应室中，对反应室抽真空至10^-3-10^-2Pa，向反应室充入氦气、氩气或氦氩混合气，使腔室内压力为0.01-1MPa，气氛中氧含量小于0.5wt%；

5）PREP制粉设备的等离子枪功率为30-300kW，等离子炬包含钨阴极和铜阳极，等离子体对高精度合金棒端部加热，高精度合金棒转速为3000-35000r/min，使高精度合金棒端部均匀熔化，雾化液滴在离心力作用下从合金棒端部被甩出，形成细小液滴，液滴在惰性气体环境中快速冷却成球形颗粒，落入反应室底部收集器中，制得γ-TiAl合金粉末；

6）对制得的γ-TiAl合金粉末在惰性气体保护环境下筛分和包装。

2.根据权利要求1所述的一种高品质γ-TiAl球形粉末的制备方法，其特征在于，所述的γ-TiAl合金粉末平均粒度为40μm-1.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种高品质γ-TiAl球形粉末的制备方法，其特征在于，所述的γ-TiAl合金粉末球形颗粒占比大于99%。

4.根据权利要求1所述的一种高品质γ-TiAl球形粉末的制备方法，其特征在于，所述的γ-TiAl合金粉末没有夹杂物。

5.根据权利要求1所述的一种高品质γ-TiAl球形粉末的制备方法，其特征在于，所述的步骤5）制粉过程增氧量为小于100ppm的超低增氧量。

6.根据权利要求1所述的一种高品质γ-TiAl球形粉末的制备方法，其特征在于，按质量百分比，包括以下步骤：

1）按照γ-TiAl基合金的成分配料，Ti：48.32wt%，Al：31.5wt%，Nb：15.82wt%，Cr：1.26wt%，V：3.10%，熔炼成γ-TiAl合金棒；

2）对熔炼的γ-TiAl合金棒进行锻造加工后，去应力退火；

3）对退火态γ-TiAl合金棒进行精车加工，加工后的高精度合金棒为：直径为85mm，长度为900mm，圆跳动0.03mm/m，粗糙度0.98μm；

4）装载高精度合金棒至反应室中，对反应室抽真空至2*10^-3Pa，向反应室充入氦气，使腔室内压力为0.3MPa，气氛中氧含量为150ppm；

5）PREP制粉设备的等离子枪功率为280kW，等离子炬包含钨阴极和铜阳极，等离子体对合金棒端部进行加热，高精度合金棒转速为30000r/min，使高精度合金棒端部均匀熔化，雾化液滴在离心力作用下从高精度合金棒端部被甩出并形成液滴，液滴在惰性气体环境中快速冷却成球形颗粒，落入反应室底部收集器中；

6）对制得的γ-TiAl合金粉末在惰性气体保护环境下筛分和包装；

所述的γ-TiAl合金粉末平均粒度为51μm；

所述的γ-TiAl合金粉末球形度99.6%；

所述的γ-TiAl合金粉末无夹杂；

所述的步骤5）制粉过程中增氧量为50ppm；

对上述粉末进行增材制造成型，并进行热处理，其力学性能为：屈服强度965MPa，抗拉强度1051MPa，断后伸长率14.1%，断面收缩率35%。