一种TA15合金球形粉末的制备方法技术

一种TA15合金球形粉末的制备方法，包括以下步骤：步骤1，TA15母合金棒的熔炼；步骤2，对TA15合金棒进行加工后的电击棒直径为10‑90mm，长度为100‑1000mm；步骤3，将电极棒置惰性气体反应室内并高速旋转，采用功率为100‑300KW的等离子枪加热电极棒端部，使电极棒端部融化；步骤4，熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集器中，得到TA15合金球形粉末；步骤5，将制得的TA15球形粉末在惰性气体保护下进行静电分离、筛分、除杂处理；制备TA15合金球形粉末，具有纯净、球形度良好、低氧含量、低夹杂物的特点。

Method for preparing spherical powder of TA15 alloy

Preparation method of TA15 alloy powder, which comprises the following steps: 1, TA15 master alloy rod melting; step 2, the TA15 alloy rods after processing electric rod diameter of 10 90mm, length of 100 1000mm; step 3, the electrode rod set of inert gas reaction chamber and high-speed rotation the plasma gun power is 100, 300KW heating electrode rod end, the electrode rod end melt; step 4, after the atomization of molten metal under the action of centrifugal force to fly, the formation of small droplets, droplet in protective gas fast cooling after the formation of spherical particles into the spray chamber at the bottom of the collector, get TA15 alloy powder; step 5, the TA15 spherical powder prepared by electrostatic separation, screening, purification treatment under the protection of inert gas; preparation of TA15 alloy powder, pure and good sphericity, low oxygen content The characteristics of low inclusions.

【技术实现步骤摘要】
一种TA15合金球形粉末的制备方法
本专利技术属于合金球形粉末制备
，涉及一种TA15合金球形粉末的制备方法。
技术介绍
钛及钛合金作为结构金属，具有比强度高、抗腐蚀性好、耐高温等一系列突出优点，能够进行多种方式的压力加工成形、焊接和机械加工。随着钛合金研究和生产的发展，被广泛应用于航空航天等领域，如涡轮发动机和飞机构架等关键部位。Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V钛合金（简称TA15合金）属于高Al当量的近α钛合金，不仅具有α型钛合金良好的热传导性和可焊性以及接近于α-β型钛合金的工艺塑性，具有比强度高、热稳定性好、抗蠕变性能优异和可焊性强等优点，被广泛地应用于航空航天工业中关键零部件的制造。采用传统的锻造和铸造方法生产TA15钛合金成材率低、成本高、后续加工困难，限制了材料的广泛应用。粉末冶金制备方法是1种具有工艺流程短、材料利用率高、组织细小均匀、成分可控等优点的近净成形技术。因此，采用PREP法制备高温钛合金TA15具有良好的应用前景。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种TA15合金球形粉末的制备方法，具有方法简单易行、纯净、球形度良好、低氧含量、低夹杂物的特点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种TA15合金球形粉末的制备方法，按质量百分比，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，TA15母合金棒的熔炼；按主要元素：5.5-7.1wt%的Al，0.5-2.0wt%的Mo，0.5-1.0wt%的V，1.5-2.5wt%的Zr，其余为Ti基体，添加次要元素：C<0.08wt%，H<0.015wt%，O<0.15wt%，N<0.05wt%，Fe<0.25wt%,Si为0.15wt%进行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；步骤2，将步骤1的TA15合金母合金棒坯制成电极棒，电极棒直径为10-90mm，长度为100-1000mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.1mm/m；步骤3，将电极棒置于惰性气体密闭反应室内并告诉旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；步骤4，熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA15合金球形粉末；步骤5，在惰性气体保护下对TA15合金球形粉进行静电分离、筛分、除杂处理后得到纯净的TA15合金球形粉。步骤3和步骤5所述的惰性气体为氦气或氩气或氦气与氩气的混合气体。本专利技术的有益效果是：本专利技术TA15合金球形粉末的制备方法，通过高速旋转离心雾化的方法制备TA15合金球形粉末，最大限度地减少合金成分偏析，消除组织粗大及不均匀组织。同时可实现近净成形和自动化批量生产，有效降低金属的损耗。因其生产过程中不与坩埚和脱氧剂等混合，不怕混入杂质，所以制取成粉末具有高纯度，球形度良好，低价杂物含量等性能指标，保证了材料成分配比的正确性和均匀性。附图说明图1为本专利技术采用PREP法制备的TA15合金粉末形貌图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。实施例1：一种TA15合金球形粉末的制备方法，包括以下步骤：步骤1，TA15母合金棒的熔炼；按主要元素：5.5wt%的Al，0.6wt%的Mo，0.55wt%的V，1.7wt%的Zr，其余为Ti基体，添加次要元素：0.07wt%的C，0.014wt%的H，0.14wt%的O，0.045wt%的N，0.23wt%的Fe,以及0.15wt%的Si进行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；步骤2，将步骤1的TA15合金母合金棒坯制成电极棒，电极棒直径为85mm，长度为950mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.1mm/m；步骤3，将电极棒置于充有氦气的密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；步骤4，熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA15合金球形粉末；步骤5，在氦气保护下对TA15合金球形粉进行静电分离、筛分、除杂处理后得到纯净的TA15合金球形粉。实施例2一种TA15合金球形粉末的制备方法，包括以下步骤：步骤1，TA15母合金棒的熔炼；按主要元素：6.0wt%的Al，1.0wt%的Mo，0.7wt%的V，2.0wt%的Zr，其余为Ti基体，添加次要元素：0.05wt%的C，0.012wt%的H，0.13wt%的O，0.03wt%的N，0.2wt%的Fe,以及0.15wt%的Si进行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；步骤2，将步骤1的TA15合金母合金棒坯制成电极棒，电极棒直径为75mm，长度为850mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.1mm/m；步骤3，将电极棒置于充有氩气的密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；步骤4，熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA15合金球形粉末；步骤5，在氩气保护下对TA15合金球形粉进行静电分离、筛分、除杂处理后得到纯净的TA15合金球形粉。实施例3一种TA15合金球形粉末的制备方法，包括以下步骤：步骤1，TA15母合金棒的熔炼；按主要元素：6.5wt%的Al，1.25wt%的Mo，0.85wt%的V，2.2wt%的Zr，其余为Ti基体，添加次要元素：0.045wt%的C，0.01wt%的H，0.11wt%的O，0.025wt%的N，0.18wt%的Fe,以及0.15wt%的Si进行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；步骤2，将步骤1的TA15合金母合金棒坯制成电极棒，电极棒直径为70mm，长度为800mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.1mm/m；步骤3，将电极棒置于充有氦气与氩气的密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；步骤4，熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA15合金球形粉末；步骤5，在氦气与氩气混合气体的保护下对TA15合金球形粉进行静电分离、筛分、除杂处理后得到纯净的TA15合金球形粉。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TA15合金球形粉末的制备方法，按质量百分比，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，TA15母合金棒的熔炼；按主要元素：5.5‑7.1wt%的Al，0.5‑2.0wt%的Mo，0.5‑1.0wt%的V，1.5‑2.5wt%的Zr，其余为Ti基体，添加次要元素：C<0.08wt%，H<0.015wt%，O<0.15wt%，N<0.05wt%，Fe<0.25wt%,Si为0.15wt%进行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；步骤2，将步骤1的TA15合金母合金棒坯制成电极棒，电极棒直径为10‑90mm，长度为100‑1000mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.1mm/m；步骤3，将电极棒置于惰性气体密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；步骤4，熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA15合金球形粉末；步骤5，在惰性气体保护下对TA15合金球形粉进行静电分离、筛分、除杂处理后得到纯净的TA15合金球形粉。

【技术特征摘要】
1.一种TA15合金球形粉末的制备方法，按质量百分比，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，TA15母合金棒的熔炼；按主要元素：5.5-7.1wt%的Al，0.5-2.0wt%的Mo，0.5-1.0wt%的V，1.5-2.5wt%的Zr，其余为Ti基体，添加次要元素：C<0.08wt%，H<0.015wt%，O<0.15wt%，N<0.05wt%，Fe<0.25wt%,Si为0.15wt%进行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；步骤2，将步骤1的TA15合金母合金棒坯制成电极棒，电极棒直径为10-90mm，长度为100-1000mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.1mm/m；步骤3，将电极棒置于惰性气体密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；步骤4，熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA15合金球形粉末；步骤5，在惰性气体保护下对TA15合金球形粉进行静电分离、筛分、除杂处理后得到纯净的TA15合金球形粉。2.根据权利要求1所述的一种TA15合金球形粉末的制备方法，其特征在于，步骤3和步骤5所述的惰性气体为氦气或氩气或氦气与氩气的混合气体。3.根据权利要求1所述的一种TA15合金球形粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，TA15母合金棒的熔炼；按主要元素：5.5wt%的Al，0.6wt%的Mo，0.55wt%的V，1.7wt%的Zr，其余为Ti基体，添加次要元素：0.07wt%的C，0.014wt%的H，0.14wt%的O，0.045wt%的N，0.23wt%的Fe,以及0.15wt%的Si进行合金配比，制成TA15合金母合金棒坯；步骤2，将步骤1的TA15合金母合金棒坯制成电极棒，电极棒直径为85mm，长度为950mm，电极棒直线度偏差控制在≤0.1mm/m；步骤3，将电极棒置于充有氦气的密闭反应室内并高速旋转，采用等离子枪加热电极棒端部，使其融化；步骤4，熔融金属雾化后在离心力作用下飞出，形成细小液滴，液滴在保护气体中快冷后形成球形颗粒，落入雾化室底部收集容器内，得到TA15合金球形粉末；步骤5，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琦，赵霄昊，徐伟，莫茗焜，王庆相，梁书锦，张平祥，
申请(专利权)人：西安欧中材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61