[发明专利]一种钛铝合金粉末的制备方法

说明书

本发明公开了一种钛铝合金粉末的制备方法，涉及粉末制备技术领域。该方法首先对准备好的混合粉末经真空输送装入熔化炉，并在气体保护下加热熔化，然后在惰性气体保护下，采用雾化方法将金属溶液制成钛铝合金粉末，避免处理过程中进入杂质，提高了钛铝合金粉末的纯度，而且其工艺简单、成本低，易于实现工业化。

技术领域

本发明涉及粉末制备技术领域，尤其涉及一种钛铝合金粉末的制备方法。

背景技术

钛铝基金属间化合物因其良好的高温力学性能、高温抗氧化性能，同时具有较低的密度，在航空航天、汽车工业、生物医用、能源行业等多个领域具有广泛的应用前景。然而，由于钛铝基合金室温下塑性较差，制约了传统的材料加工方法如锻造、车削等在钛铝合金方面的应用。粉末冶金技术为钛铝合金的应用瓶颈提供了良好的解决方案，有效回避了钛铝基合金塑性加工困难的问题。制备高质量的钛铝合金粉末是粉末冶金技术发展的基础。近年来，随着粉末注射成型、凝胶注模成型、金属快速成型、3D打印、热喷涂等技术的快速发展，对钛铝合金粉末的性能要求越来越高，尤其是对于其纯度的要求越来越高。

目前，常规的钛铝粉末制备主要采用机械粉碎法和雾化法。由于机械粉碎法制得的钛铝合金粉末氧含量偏高，其使用率呈下降趋势。雾化法又分为惰性气体雾化法和离心雾化法。离心雾化法中用于制备钛铝合金粉末的以旋转电极雾化法偏多。但是离心雾化法虽然制备的粉末纯度较高，但是粉末太粗，细粉率太低，在后续加工中不好使用。所以常规钛铝粉末制备以惰性气体雾化为主。而现有的气体雾化方法，在处理过程中，容易掺入杂质，无法保证钛铝合金粉末具有高纯度，从而无法满足各行业对钛铝合金粉末高纯度的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钛铝合金粉末的制备方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种钛铝合金粉末的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，将Ti粉和Al源按比例混合均匀，得到混合粉末；

步骤二，将混合粉末经真空输送装入熔化炉中；

步骤三，混合粉末在气体保护下加热熔化，得到熔化的金属溶液；

步骤四，采用连续惰性气体雾化工艺将熔化的金属溶液制成钛铝合金粉末。

优选地，步骤一中，所述混合粉末中铝原子百分比为43-50％，余量为Ti。

优选地，步骤一中，所述Al源选自大粒径铝粉、铝条、铝箔或铝屑。

优选地，步骤三中，所述加热熔化过程中连续通入氯气或氟气，气流的流速为80～500毫升/分。

优选地，步骤四具体为，熔化的金属熔液流过细的喷嘴下方时吹入高速旋转的惰性气体，利用惰性气体作为雾化介质破碎连续的熔融金属细流，获得直径50～100μm的钛铝合金粉末。

优选地，步骤四中，所述惰性气体的压力为2.0～5.0MPa，流量为160～220Ls^－1。

优选地，所述惰性气体为氩气。

本发明的有益效果是：本发明提供的钛铝合金粉末的制备方法，对准备好的混合粉末经真空输送装入熔化炉，并在气体保护下加热熔化，然后在惰性气体保护下，采用雾化方法将金属溶液制成钛铝合金粉末，避免处理过程中进入杂质，提高了钛铝合金粉末的纯度，而且其工艺简单、成本低，易于实现工业化。

附图说明

图1是本发明提供的钛铝合金粉末的制备方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。