目前,Ti及Ti合金廣泛應用的主要障礙是其高成本,采用粉末冶金技術可以有效降低成本。為了適應進一步降低Ti及Ti合金的生產(chǎn)成本的要求,新的Ti粉末成形技術在不斷涌現(xiàn)。粉末冶金技術是一種由粉末直接成形生產(chǎn)零部件的工藝,是生產(chǎn)近終形零部件的高產(chǎn)量、低成本方法,這種方法基本上不需要進一步加工或精整,可以很好地控制尺寸,且零部件的穩(wěn)定性極好,其均勻性和機械性能可以完全得到保證。
用粉末冶金法生產(chǎn)的Ti及Ti合金零件無成分偏析,組織均勻、性能穩(wěn)定。汽車用Ti是一個非常具有吸引力的市場,研發(fā)新的低成本原料生產(chǎn)方法,與先進的粉末冶金近凈成形技術相結合,可望使Ti進入汽車制造業(yè)。
國內(nèi)中南大學對溫壓成形工藝在粉末冶金Ti合金制備方面作了研究。實驗以氫化脫氫法制備的純Ti粉為原料,在500MPa下壓制,之后壓坯在1280℃進行真空燒結。研究發(fā)現(xiàn),抗拉強度在粉末、模具溫度為155℃時達到最大值1051MPa,這主要是溫度的作用改善了Ti粉末的塑性,為壓制過程中的顆粒重排提供了協(xié)調(diào)變形的作用,提高了壓制密度。
他們在此基礎上,以相同的壓制條件,采用硬脂酸鋅為模壁潤滑劑,對名義成分為Ti-6。8Mo-4。5Al-1。5Fe-1。5Nb混合粉末進行了模壁潤滑溫壓工藝的研究,壓制后壓坯密度可達到理論密度的86%~90%,超過了采用冷等靜壓工藝的性能指標。
鈦溫壓成形。該技術以粉末冶金溫壓工藝為基礎,并結合了金屬注射成形的優(yōu)點,通過加入適量的微粉和提高潤滑劑或粘結劑含量,提高了混合粉末的流動性、填充性能和成形能力,從而可用于制造復雜幾何形狀(如側凹、螺紋孔等)的零件,具有非常廣闊的發(fā)展前景。
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