[发明专利]一种钛铝基合金球形粉末的短流程气雾化制备方法

权利要求书

1.一种钛铝基合金球形粉末的短流程气雾化制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将筛分后的海绵钛、铝豆、屑状Al-60Nb中间合金混合均匀，得到合金料；所述合金料由以下原子百分比含量的成分组成：Al 47%~54%，Nb 3%~11%，余量为Ti；

步骤二、将步骤一中得到的合金料填装于钢模中并在液压机上压制成型，脱模后得到棒状坯料；

步骤三、将步骤二中得到的棒状坯料置于真空感应熔炼气体雾化制粉设备的熔炼坩埚中，然后依次开启真空系统和感应加热电源，对棒状坯料进行加热，得到金属熔体；所述加热分两个阶段进行：先将棒状坯料加热到620℃~660℃后，保持功率稳定并持续0.5h~2h，之后继续增大加热功率并使棒状坯料完全熔化，使金属熔体的温度达到1500℃~1650℃后保温5min~20min，所述加热的过程中伴随电磁搅拌；所述熔炼坩埚为水冷铜坩埚；

步骤四、在步骤三中对棒状坯料进行加热的同时向真空感应熔炼气体雾化制粉设备中的熔炼室、雾化室和集粉罐中充入高纯氩气，并开启导流管加热电源对导流管进行加热，得到待气雾化制粉的真空感应熔炼气体雾化制粉设备；所述导流管由氮化铝和氮化硼陶瓷粉末烧结制成；

步骤五、在步骤四中得到的待气雾化制粉的真空感应熔炼气体雾化制粉设备中，将金属熔体进行气雾化制粉，得到钛铝基合金球形粉末；

步骤六、将步骤五中得到的钛铝基合金球形粉末进行筛分，然后将筛分后的粉末进行真空封装保存。

2.根据权利要求1所述的一种钛铝基合金球形粉末的短流程气雾化制备方法，其特征在于，步骤一中所述筛分后的海绵钛中海绵钛的粒径小于8mm，所述铝豆的质量纯度大于99.9%。

3.根据权利要求1所述的一种钛铝基合金球形粉末的短流程气雾化制备方法，其特征在于，步骤二中所述棒状坯料密度为TiAl合金理论密度的75%~90%，所述棒状坯料的直径为10mm~80mm。

4.根据权利要求1所述的一种钛铝基合金球形粉末的短流程气雾化制备方法，其特征在于，步骤四中所述待气雾化制粉的真空感应熔炼气体雾化制粉设备中的真空度不大于5×10^-2Pa，所述导流管进行加热的温度与步骤三中所述金属熔体的温度相同。

5.根据权利要求1所述的一种钛铝基合金球形粉末的短流程气雾化制备方法，其特征在于，步骤四中所述熔炼室的气压为0.05MPa~0.3MPa，雾化室与集粉罐的气压为0.01MPa~0.2MPa。

6.根据权利要求1所述的一种钛铝基合金球形粉末的短流程气雾化制备方法，其特征在于，步骤四中所述导流管的内径为1mm~4mm，所述高纯氩气的质量纯度大于99.9%。

7.根据权利要求1所述的一种钛铝基合金球形粉末的短流程气雾化制备方法，其特征在于，步骤五中所述气雾化制粉过程中雾化气体压力为5MPa~10MPa，所述气雾化制粉过程中持续对熔炼坩埚中的金属熔体和导流管进行加热，待气雾化制粉结束之后关闭熔炼坩埚与导流管的加热电源，气雾化制粉结束后粉末在集粉罐内冷却不少于60min。

8.根据权利要求1所述的一种钛铝基合金球形粉末的短流程气雾化制备方法，其特征在于，步骤五中所述钛铝基合金球形粉末由以下原子百分比含量的成分组成：Al 45%~52%，Nb 2%~10%，余量为Ti和不可避免的杂质。

9.根据权利要求1所述的一种钛铝基合金球形粉末的短流程气雾化制备方法，其特征在于，步骤五中所述钛铝基合金球形粉末中粒度不大于74μm的粉末质量占总质量的45%~60%，所述钛铝基合金球形粉末的氧含量为0.04wt%~0.06wt%。