[发明专利]一种低成本氢化脱氢钛粉的粉末注射成形工艺

摘要

本发明涉及钛合金的成形工艺，具体公开了一种低成本氢化脱氢钛粉的粉末注射成形工艺。所述工艺的步骤为将氢化‑脱氢钛粉和合金元素粉末、添加剂粉末以及粘结剂混合，通过混炼、造粒做成喂料；然后采用超声波辅助注射成形的方法，制造出生坯；再通过溶剂脱脂和热脱脂去掉生坯中的粘结剂；最后在高温下烧结，制造出成品。该工艺使用廉价的氢化‑脱氢钛粉为原材料，制备钛合金产品成本低，适合大规模的工业化生产。

主权项

一种低成本氢化脱氢钛粉的粉末注射成形工艺，其特征在于，包含如下步骤：S1.预混：将氢化脱氢钛粉、添加剂粉末、合金元素粉末进行预混合得混合粉末；所述的添加剂粉末为稀土硼化物或/和稀土氢化物粉末；S2.混炼、造粒：先把混合粉末加热，然后加入粘结剂，混炼均匀后，再通过造粒机制造成粒状的喂料；S3.注射成形：把喂料加热，然后使用注射成形机注射到模具中成形；待喂料凝固后取出，制造出生坯；S4.溶剂脱脂、热脱脂：把生坯浸泡到有机溶剂中进行溶剂脱脂；然后取出生坯，晾干后放入脱脂烧结炉，通过热脱脂去掉剩余的粘结剂；S5.烧结：调节烧结炉的真空度，在高温下烧结，降温后得成品；在S1中，添加剂粉末的加入量为混合粉末总重量的0~1.5%；所述的稀土硼化物选自：LaB6, CeB6, PrB6, NdB6, SmB6, EuB6, YB6和/或ZrB6；所述的稀土氢化物选自：LaH2, CeH2, PrH2, NdH2, SmH2, EuH2, YH2和/或ZrH2；所述的合金元素粉末为铝、钒、鉬、钒，钽、铌、铁、锰、铬、钴、镍、铜、硅、锡和/或锆元素粉末；合金元素粉末的加入量为混合粉末总重量的5~30%；所述氢化脱氢钛粉、添加剂粉末和合金元素粉末的粒径均小于45微米；在S2中，所述的加热是指加热到120~180℃；混合粉末的加入量为混合粉末和粘结剂总体积的50~60%；粘结剂的加入量为混合粉末和粘结剂总体积的40~50%；所述的粘结剂为高分子粘结剂，含有占高分子粘结剂总重量45~50%的高密度聚乙烯，45~50%的石蜡以及2~5%的硬脂酸；在S3中，所述的加热是指加热到130~160℃；所述的注射成形，在成形时在模具上施加超声波信号；所述在模具上施加超声波信号的具体方法为：在模具浇口10~30 mm的距离内安装有20~40 kHz超声波带动的换能器；S4中所述的溶剂脱脂、热脱脂的具体方法为：把生坯浸泡到正己烷溶液中，加热至30~45℃，保温6~24小时，进行溶剂脱脂；然后取出生坯，晾干后放入脱脂烧结炉，把脱脂烧结炉的温度缓慢升高到400~600℃，通过热脱脂去掉剩余的粘结剂；S5.中所述的烧结，具体方法为：把烧结炉的真空升高到10‑2~10‑3Pa，温度逐渐上升到1250~1350℃，烧结2~3小时后降温得成品。