一种氢化钛合金粉末的制备方法技术

本发明专利技术是一种氢化钛合金粉末的制备方法，该方法首先将钛合金母料进行氢化处理，使其吸氢发生脆化，然后粗破碎，再进行流化床气流磨研磨，从而制备得到粒度细小的氢化钛合金粉末。该发明专利技术过程简单，成本低廉，粉末粒度细小，清洁无污染，效率高，适用于氢化钛合金粉末的批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是，属于粉末冶金

技术介绍
钛合金处理具有密度低、强度高、耐腐蚀性强等特点，广泛应用于航空、航天、化工等领域。传统的钛合金成型主要采用铸造及锻造等手段，锻造钛合金性能较高，但难以实现复杂构件近终成型，且材料利用率低，铸造方法能够得到近终成型钛合金构件，但该方法难以避免生产铸造缺陷，性能偏低；粉末冶金方法不仅能够实现复杂构件近净成型，而且得到的合金组织晶粒细小，致密度高，具有很高的力学性能。然而在国内，钛及钛合金粉末冶金领域由于受到技术发展及设备限制，技术成熟度较低，目前还处于研宄阶段，特别在粉末制备方面，由于传统的雾化方法需经过液态转变，而钛合金在液态下活性高，易于其它材料及氧、氮等气体发生反应，制备难度较大。利用钛的吸氢脆化原理，通过氢化-脱氢技术可以制备得到粒度细小的钛粉末。该方法通过将钛块料置入高温环境并通入氢气，钛块在高温环境中吸氢实现脆化，然后通过研磨手段将氢化钛料进行破碎细化，制备得到氢化钛粉末。该专利技术通过氢处理手段实现对钛合金块料进行吸氢脆化处理，并通过气流磨研磨方法，制备得到粒度细小的氢化钛合金粉末。该方法避免了液态反应的问题，能够得到极细的氢化钛合金粉体，且可以实现批量生产，具有重要的应用价值和前景。
技术实现思路
本专利技术正是针对上述现有技术状况而设计提供了，其目的是制备出适合于批量生产氢化钛合金粉末。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:，其特征在于:该方法步骤如下:I)氢处理:将钛合金母料装入氢化炉内进行氢化处理，首先抽真空至0.1Pa以下，然后加热并通入氢气，使炉内氢气压力达到I?lOOOOOPa，加热到温度450?850°C，保温时间3.5?8小时，随炉冷却至100°C以下出炉；钛合金母料在装炉前经过吹砂、酸洗、清洗及烘干工序，以去除表面氧化层或油污；2)粗破碎:将经过氢处理后的钛合金母料在惰性气氛保护下进破碎，粒度< 5_ ;3)气流磨:将破碎后的钛合金颗粒装入流化床气流磨进行研磨，入料口采用密封处理，钛合金颗粒在气氛保护下送入研磨腔中，研磨压力0.5?0.9MPa，分选机转速1000?10000转/分钟；4)收粉:收集得到氢化钛合金粉末到气氛保护的容器中，出粉口采用密封处理，并与大气隔呙。本专利技术方法不同于传统对纯钛进行氢化-脱氢制备纯钛粉的技术，通过钛合金块料在高温氢气氛中吸氢脆化，然后通过气流磨研磨技术，制备得到粒度细小的氢化钛合金粉末。该氢化钛合金粉末不直径进行脱氢处理制备钛合金粉末，而可将合金中的氢保留在粉体当中，可避免在保存及后续成形过程中粉体受到氧等杂质元素污染。该技术制备氢化钛合金粉末，过程简单，成本低廉，粉末粒度细小，清洁无污染，效率高，适用于氢化钛合金粉末的批量生产。本专利技术主要用于批量生产氢化钛合金粉末，具有十分重要的应用价值和广阔的应用市场。【具体实施方式】实施例1本实施方式的步骤及工艺流程如下:1、将TC4钛合金块料经过吹砂、酸洗、清洗后，在温度100°C烘烤2小时。2、将清洁处理后的钛合金快料装入氢化炉内，抽真空至0.1Pa，然后加热并通入氢气，温度450°C，时间8小时，炉内氢气压力lOOOOOPa，随炉冷却至50°C出炉；步骤二:将经过氢处理后的钛合金母料在氩气保护手套箱内通过粉碎机破碎，得到粉体平均粒径0.5mm ；步骤三:将破碎后的钛合金颗粒装入流化床气流磨进行研磨，研磨压力0.5MPa，分选机转速10000转/分钟；步骤四:收集得到氢化钛合金粉末。对收集得到粉粉体检测粒度，其平均粒径为1.01微米。实施例2本实施方式的步骤及工艺流程如下:1、将TC4钛合金块料经过吹砂、酸洗、清洗后，在温度100°C烘烤2小时。2、将清洁处理后的钛合金快料装入氢化炉内，抽真空至0.1Pa，然后加热并通入氢气，温度850°C，时间3.5小时，炉内氢气压力IPa，随炉冷却至100°C出炉；步骤二:将经过氢处理后的钛合金母料在氩气保护手套箱内捣碎，得到粉体平均粒径5mm ；步骤三:将破碎后的钛合金颗粒装入流化床气流磨进行研磨，研磨压力0.9MPa，分选机转速1000转/分钟；步骤四:收集得到氢化钛合金粉末。对收集得到粉粉体检测粒度，其平均粒径为85.6微米。实施例3本实施方式的步骤及工艺流程如下:1、将TC4钛合金块料经过吹砂、酸洗、清洗后，在温度80°C烘烤3小时。2、将清洁处理后的钛合金快料装入氢化炉内，抽真空至0.1Pa，然后加热并通入氢气，温度550°C，时间5小时，炉内氢气压力IPa，随炉冷却至80°C出炉；步骤二:将经过氢处理后的钛合金母料在氩气保护手套箱内捣碎，得到粉体平均粒径5mm ；步骤三:将破碎后的钛合金颗粒装入流化床气流磨进行研磨，研磨压力0.7MPa，分选机转速7000转/分钟；步骤四:收集得到氢化钛合金粉末。对收集得到粉粉体检测粒度，其平均粒径为10.5微米。【主权项】1.，其特征在于:该方法步骤如下: 1)氢处理:将钛合金母料装入氢化炉内进行氢化处理，首先抽真空至0.1Pa以下，然后加热并通入氢气，使炉内氢气压力达到I?lOOOOOPa，加热到温度450?850°C，保温时间.3.5?8小时，随炉冷却至100°C以下出炉； 钛合金母料在装炉前经过吹砂、酸洗、清洗及烘干工序，以去除表面氧化层或油污； 2)粗破碎:将经过氢处理后的钛合金母料在惰性气氛保护下进破碎，粒度<5_ ； 3)气流磨:将破碎后的钛合金颗粒装入流化床气流磨进行研磨，入料口采用密封处理，钛合金颗粒在气氛保护下送入研磨腔中，研磨压力0.5?0.9MPa，分选机转速1000?10000转/分钟； 4)收粉:收集得到氢化钛合金粉末到气氛保护的容器中，出粉口采用密封处理，并与大气隔离。【专利摘要】本专利技术是，该方法首先将钛合金母料进行氢化处理，使其吸氢发生脆化，然后粗破碎，再进行流化床气流磨研磨，从而制备得到粒度细小的氢化钛合金粉末。该专利技术过程简单，成本低廉，粉末粒度细小，清洁无污染，效率高，适用于氢化钛合金粉末的批量生产。【IPC分类】B22F9-04【公开号】CN104525956【申请号】CN201410782257【专利技术人】朱郎平, 李建崇, 南海, 黄东, 赵嘉琪 【申请人】中国航空工业集团公司北京航空材料研究院【公开日】2015年4月22日【申请日】2014年12月16日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢化钛合金粉末的制备方法，其特征在于：该方法步骤如下：1)氢处理：将钛合金母料装入氢化炉内进行氢化处理，首先抽真空至0.1Pa以下，然后加热并通入氢气，使炉内氢气压力达到1～100000Pa，加热到温度450～850℃，保温时间3.5～8小时，随炉冷却至100℃以下出炉；钛合金母料在装炉前经过吹砂、酸洗、清洗及烘干工序，以去除表面氧化层或油污；2)粗破碎：将经过氢处理后的钛合金母料在惰性气氛保护下进破碎，粒度＜5mm；3)气流磨：将破碎后的钛合金颗粒装入流化床气流磨进行研磨，入料口采用密封处理，钛合金颗粒在气氛保护下送入研磨腔中，研磨压力0.5～0.9MPa，分选机转速1000～10000转/分钟；4)收粉：收集得到氢化钛合金粉末到气氛保护的容器中，出粉口采用密封处理，并与大气隔离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱郎平，李建崇，南海，黄东，赵嘉琪，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11