1.本發明涉及鈦合金粉末材料領域,具體涉及一種鈦合金球形粉末制備方法。
背景技術:
2.鈦合金以其高比強、高比剛、耐腐蝕、耐高溫等優點在航空、航天、兵器等軍工領域,以及醫療、能源、汽車等民用領域應用發展十分迅猛,并由此催生了對增材制造關鍵原料——高品質球形鈦合金粉的巨大需求,世界范圍行業復合增長率超過30%,鈦合金粉末的產業也將從目前數億級躍升為十億級甚至百億級的高新技術材料產業。
3.對鈦合金而言,15μm以下粉末通常用于金屬注射成型,其價格約為1000元/kg;15~53μm區間粉末一般用于選區激光熔覆(slm)技術,該技術也是目前應用最為廣泛的增材制造技術,因此該區間段粉末價格最高,一般超過1200元/kg。53~105μm區間的粉末可用于電子束選區熔化技術(ebsm),但目前該技術在國內產業化極少,一般用于高校、研究所的科研階段,導致該區間粉末價格僅在300元/kg左右;105μm以上的粉末理論上可用于同軸送粉設備,但實際上該設備應用同樣較少,導致這部分粉末大量堆積,如果回收給金屬錠生產商,僅為幾十元/kg的價格。值得一提的是,按照目前的制粉工藝,53μm以上的粉末占據了所有粉末50%以上重量比。高昂的制粉成本,加之不同粒徑段顯著差異的產品附加值,導致用于slm技術的15~53μm球形粉末價格高昂,其應用也局限于產品附加值較高的航空航天、生物醫療領域。因此,市場亟需通過不同的技術手段降低slm技術用的鈦合金粉末。
4.cn108080621a公開了低成本激光選區熔化用鈦粉的制備方法,包括如下步驟:s1:原料選擇,具體為,選擇氫化脫氫不規則純鈦粉末為原料;s2:球磨整形;s3:篩分,具體為對球磨后收集的粉末在25~55μm的范圍里進行分級篩分,相鄰篩網的篩孔尺寸相差≤15μm,只取相鄰篩網之間的粉末;s4:干燥收集,將篩分后的粉末在真空干燥箱中以60℃干燥2~3h,以其作為激光選區熔化用的鈦粉材料。
5.該方案中選用的粉末為氫化脫氫粉末,雖然價格低廉,但由于脫氫過程中為高溫環境,極易粉末氧化,從而使得氫化脫氫粉末氧含量超標。雖然球磨是一種用于粉末細化的常用工藝。然而鈦合金塑性好,在高速球磨過程中極易產生塑性變形,導致球磨后粉末球形度差,流動性較差。而且金屬顆粒在高速球磨過程中摩擦產熱,從而導致鈦合金顆粒表面氧化,進一步升高鈦合金中的氧含量。
6.如
聲明:
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我是此專利(論文)的發明人(作者)