[发明专利]一种含银粉末冶金钛钼铝钒合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粉末冶金钛合金，具体说涉及一种含银的粉末钛钼铝钒合金及其制备方 法。属于有有色金属材料领域。

背景技术

钛合金由于密度低、比强度高、屈强比高、良好的塑韧性、耐腐蚀性好等优点，在军工、 民用等领域具有广阔的应用前景，其性能及制造技术水平直接影响到这些领域的发展和水平 的提高。制造钛合金部件目前主要有3种方法：1)传统的锻造材料加工；2)铸造；3)粉 末冶金。用锻造进行材料加工，其材料性能优良，但浪费大，加工量大，成本高，且难获得 形状复杂的产品；铸造可获得形状复杂的净形或近净形产品，成本较低，但铸造过程中材料 的成分偏析、疏松、缩孔等缺陷难以避免，材料性能较低。钛合金的粉末冶金技术则克服了 这二种方法的缺点，同时兼有它们的优点。但传统的钛合金粉末冶金技术存在致密度低的主 要缺陷。尽管采用热等静压制生坯及真空热压烧结的方法，可获得致密度高的粉末冶金钛合 金，但热等静压制生坯时需要附加压力较高的热等静压机设备，过程更为复杂，从而使得该 方法存在生产成本较高的缺点，而且不能工业化生产。

目前尚没有利用添加银来改善粉末冶金钛钼铝钒合金烧结性能的公开报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种可提高烧结钛合金的致密度，降低烧结钛合金中的孔隙数量， 综合性能较为优良的粉末冶金钛钼铝钒合金。

本发明的另一目的旨在提供上述的合金制备方法，具有工艺简单，成本低，所生产出的 钛合金具有良好的致密度，产品质量综合性能优良。

本发明的目的通过以下技术方案来实现的。

本发明的含银粉末钛钼铝钒合金，含有Mo、Al、V、Ti，还含有Ag，各组份的重量百 分比为：Mo 2～8，Al 3～7，V 2～6，Ag 2～10；其余为钛和不可避免的杂质。

不可避免的杂质主要是Fe，该杂质的含量分数应该控制在0.05％以下。

本发明的含银粉末钛钼铝钒合金的制备方法为：

包括如下步骤：

步骤一：按照各组分的重量百分比称取钛粉、钼粉、铝粉、银粉、铝钒中间合金粉；

步骤二：采用V型机或球磨机将步骤一称取的粉末混合均匀；

步骤三：将步骤二中混合均匀的粉末通过模压成型压制成生坯；

步骤四：将预制好的生坯放在真空烧结炉中烧结，得到含银的粉末冶金钛钼铝钒合金。

按照各组元的重量百分比称取一定粒度的钛粉、钼粉、铝粉、银粉以及铝钒中间合金粉， (优选的粒度为：钛粉100～300目，铝粉100～300目，钼粉100～300钼，铝钒中间合金粉 100～200目，银粉100～300目。)采用V型机或球磨机混合方法将原料粉末混合均匀。在 200MPa～400MPa的压力下，将混合均匀的粉末通过模压成型工艺压制成具有一定形状的(如 圆柱形、长方体形等形状，但形状没有特殊要求)生坯。将生坯放入真空烧结炉中在1100～ 1400℃进行烧结2～10h，随炉冷却后得到含银的粉末冶金钛钼铝钒合金。

与现有技术相比，本发明在不改变传统的粉末冶金制备工艺和设备的情况下，通过添加银 元素来改善生坯的成型性能，进而提高烧结钛合金的致密度，降低烧结钛合金中的孔隙数量， 从而得到综合性能较为优良的粉末冶金钛钼铝钒合金。烧结体合金的硬度HV超过750MPa， 致密度超过94％。

本工艺的优势在于通过添加银元素并采用传统的粉末冶金烧结工艺，获得高致密的烧结产 品，而无需像传统的钛合金产品必须借助热等静压工艺来最终提高烧结产品的致密度。通过 这一工艺制备粉末冶金钛合金产品时，可减少生产环节，降低能耗，从而降低生产成本，满 足实际工业生产的要求。

本发明的具体的制备工艺包括如下步骤：

步骤一：按照各组元的重量百分比称取钛粉、钼粉、铝粉、银粉、铝钒中间合金粉；

步骤二：采用V型机或球磨机将原料粉末混合均匀；

步骤三：在200MPa～400MPa的压力下，采用模压成型的方法将步骤二中混合均匀的粉末压 制成具有一定形状的生坯；

步骤四：将预制好的生坯在真空度为1×10^-1MPa～1×10^-3MPa下、温度为1100～1400℃、烧 结时间为2～10h的真空烧结炉中烧结，得到含银的粉末冶金钛钼铝钒合金。

具体实施方式

结合本发明的方法提供以下实例：