[发明专利]一种防止钛铝系合金药型罩压坯烧结开裂的支撑方法

权利要求书

1.一种防止钛铝系合金药型罩压坯烧结开裂的支撑方法，包括以下步骤：

(1)测定钛铝系合金材料的烧结收缩率σ；

(2)根据式a、式b和式c分别计算钛铝系合金烧结坯的理论尺寸，所述理论尺寸包括理论底部内径尺寸、理论内部顶端平台直径和理论内部高度：

D_烧结坯＝D_压坯×(1-σ)+σδ/cosθ 式a；

式a中，D_烧结坯为药型罩烧结坯的理论底部内径，mm；

D_压坯为药型罩压坯的底部内径，mm；

σ为钛铝系合金材料的烧结收缩率，％；

δ为药型罩压坯壁厚，mm；

θ为药型罩压坯锥角的1/2，°；

d_烧结坯＝d_压坯×(1-σ)+σδ/cosθ 式b；

式b中，d_烧结坯为药型罩烧结坯的理论内部顶端平台直径，mm；

d_压坯为药型罩压坯的内部顶端平台直径，mm；

σ为钛铝系合金材料的烧结收缩率，％；

δ为药型罩压坯壁厚，mm；

θ为药型罩压坯锥角的1/2，°；

H_烧结坯＝H_压坯×(1-σ)+0.5hσ 式c；

式c中，H_烧结坯为药型罩烧结坯的理论内部高度，mm；

H_压坯为药型罩压坯的内部高度，mm；

σ为钛铝系合金材料的烧结收缩率，％；

h为药型罩压坯内部平台距顶部高度，mm；

(3)根据所述步骤(2)得到的钛铝系合金烧结坯的理论尺寸确定刚性支撑体的尺寸，根据所述确定的刚性支撑体的尺寸制备刚性支撑体；所述刚性支撑体为截顶空心锥体结构，所述刚性支撑体的锥角、底部外径、外部顶端平台直径和外部高度分别与钛铝系合金烧结坯的锥角、理论底部内径、理论内部顶端平台直径和理论内部高度相同；

(4)将所述刚性支撑体放置于药型罩压坯内部的中心位置，对药型罩压坯外部进行埋砂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钛铝系合金中钛元素和铝元素的质量百分含量之和≥70％。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测定钛铝系合金材料的烧结收缩率σ包括以下步骤：

(a)制备钛铝系合金标准压坯，测量标准压坯烧结前的长度；

(b)使用与钛铝系合金药型罩压坯烧结相同的烧结方案对标准压坯进行烧结；

(c)测量标准压坯烧结后的长度，并根据式d计算钛铝系合金材料的烧结收缩率σ；

σ＝1-(L_后/L_前)×100％ 式d；

式d中，σ为钛铝系合金材料的烧结收缩率，％；

L_后为标准压坯烧结后的长度，mm；

L_前为标准压坯烧结前的长度，mm。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述钛铝系合金标准压坯的形状为圆柱形，尺寸为Φ10×50mm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刚性支撑体的材料为熔点＞2000℃且在2000℃条件下热膨胀系数＜9×10^-6/℃的金属材料。

6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述刚性支撑体的壁厚为刚性支撑体底部外径的0.015～0.035倍。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述埋砂所用砂为氧化锆砂，所述氧化锆砂的粒径为1～5mm，所述埋砂的高度为药型罩压坯外部高度的0.25～0.5倍。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述刚性支撑体放置于药型罩压坯内部的中心位置之前，还包括对所述刚性支撑体进行前处理，所述前处理包括以下步骤：

在所述刚性支撑体表面涂刷氮化硼的酒精分散液并干燥；所述氮化硼的酒精分散液中氮化硼的质量分数为20～50％。