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1、Ti6Al4V粉末及其制品的研究进展_刘娜·92·材料导报:综述篇 2010年3月(上)第24卷第3期Ti6Al4V粉末及其制品的研究进展＊刘 娜(北京航空材料研究院先进高温结构材料国防重点实验室,北京100095)摘要 采用粉末冶金方法生产钛合金制品,材料的利用率几乎可达100%,而且产品性能好,是低成本制造高质量钛合金零部件的重要途径。综述了国内外Ti6Al4V粉末及其粉末冶金制品的制备技术及应用概况,指出低氧球形高质量粉末的制备是钛合金粉末的发展方向,气体雾化是制备优质钛合金粉末的主要工业化生产方法,介绍了传统的粉末冶金方法及近年来新开发的粉末冶金新技术的应用情况。制备工艺的改
2、善,加上民用领域产品需求量的大幅度增加,势必极大程度地推动粉末冶金Ti6Al4V的研究与应用。关键词 Ti6Al4V粉末 气雾化 粉末冶金ResearchDevelopmentofTi6Al4VPowderandItsProductsLIUNa(NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonAdvancedHighTemperatureStructureMaterials,BeijingInstituteofAeronauticalMaterials,Beijing100095)Abstract ——————————————————————
3、—————————————————————————Titaniumalloypossessesexcellentcomprehensivepropertiesandithasbeenwidelyusedinvariousfields.Inthispaper,thepreparingtechniqueandapplicationofTi6Al4Vpowderanditspowdermetallurgyareintro-duced,aswellasthetraditionalandseveralnewpowdermetallurgytechnologiesofproducingTi6Al4V
4、andtheirap-pliedoutlooks.Itissignedthatgasatomizationisthemainindustrialmethodtoproducelowoxygencontentsphereti-taniumalloypowders.Theimprovementofprocessandincreaseofrequirementforcivilproductswilldefinitelypro-motetheresearchandapplicationofpowdermetallurgyTi6Al4V.Keywords Ti6Al4Vpowder,gasato
5、mization,powdermetallurgy 钛合金具有密度低、比强度高、耐热及耐腐蚀性好、生物相容性优异等优点,在国防工业和民用工业中有广阔的应用前景。Ti6Al4V合金是1954年由美国Illinois技术研究所首先研制成功的等轴马氏体型α-β两相钛合金,具有良好的综合力学性能,因此被广泛应用在航空航天、装甲、汽车及生物医学领域,其应用率占钛合金总产量的50%以上,占全部钛合金加工件的95%,现在已经发展成为世界各国通用的钛合金[1]。用锻造法生产钛合金,其性能优良,但工艺复杂、成材率低、产品成本高且难以获得形状复杂的产品;铸造法虽可获得结构复杂的构件,成本较低,但铸造过程中
6、的铸造缺陷导致产品的性能不高,阻碍了钛合金更为广泛的应用[2]。因此需要寻求流程简单且成本较低的制备工艺,———————————————————————————————————————————————以期达到汽车等民用行业所能接受的材料性能及成本水平。粉末冶金是一种由粉末直接成形,生产复杂形状零件的近净成形技术,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[3-5],是制备高性能、低成本Ti6Al4V合金的理想工艺。粉末的质量是影响钛合金粉末冶金制品的关键。20世纪50年代,美国发明了制取钛粉的经典方法即氢化脱氢法(HDH),该方法可以获得粒度较细的合金粉末。70年代,以
7、＊重点实验室基金(9140C4302020802)旋转电极为代表的离心雾化制粉技术的发展,使得制粉技术日趋成熟,从而推动了整个粉末冶金行业的发展。近年来,低成本、高质量的Ti6Al4V合金粉末制备技术的开发以及粉末冶金新技术的发展,如注射成形(Metalinjectionmol-ding,MIM)、激光快速成形(Laserrapidprototyping,LRP)等,也进一步扩大了Ti6Al4V合金的应用领域。[6]1 Ti6Al4
