[发明专利]一种增材制造用含硼钛合金粉末及其制备方法

摘要

本发明公开了一种增材制造用含硼钛合金粉末及其制备方法，属于钛合金材料技术领域。按重量百分含量计，该粉末化学成分为：Al 4.5～5.5％，V3.5～4.5％，B 0.05～1％，余量为Ti和不可避免的杂质元素。按照所需合金成分进行配料，硼化钛与海绵钛等原料混合均匀后压制成电极，经过真空自耗熔炼成铸锭，锻造成棒材后，采用无坩埚感应熔化气体雾化法制备成钛合金粉末。对采用含硼元素钛合金粉末制造的构件组织性能检测结果显示，与现有的Ti‑6Al‑4V粉末相比，通过添加硼元素可以显著弱化增材制造过程由于温度梯度导致的柱状晶，同时可以细化晶粒，提高材料的力学性能。

主权项

1.一种增材制造用含硼钛合金粉末，其特征在于：按重量百分含量计，该钛合金粉末的化学成分为：Al 5.5～6.5％，V 3.5～4.5％，B 0.045～0.98％，余量为Ti和不可避免的杂质元素；该钛合金粉末的杂质元素中，N<0.01wt.％，H<0.01wt.％，O<0.1wt.％；所述含硼钛合金粉末中，硼元素弥散分布；所述增材制造用含硼钛合金粉末的制备方法为：首先制备钛合金棒材，然后采用无坩埚电极感应熔化气体雾化技术制备成所述钛合金粉末；该方法具体包括如下步骤：(1)铸锭熔炼：按所需合金成分配料，然后将合金原料混合均匀后压制成电极，经过真空自耗熔炼成合金铸锭；(2)棒材制备：采用快锻机及径锻机将铸锭锻造成钛合金棒材；(3)粉末制备：按照雾化制粉电极的尺寸，将直径40～50mm的棒材加工成电极，采用无坩埚感应熔化气体雾化技术制备成钛合金粉末；步骤(1)中，B元素的原料为硼化钛合金，Al元素的原料为纯铝和铝钒中间合金，V元素的原料为铝钒中间合金，Ti元素的原料为海绵钛和硼化钛合金；步骤(2)棒材制备过程为：首先采用快锻机，锻造温度为1050～1150℃，锻造成直径110～120mm的棒材；然后采用径锻机，锻造温度为950～970℃，锻造成直径40～50mm棒材。