机械合金化方法制备细晶钛合金.pdf

中南工业大学学报
第’’卷第’期 PR/)’’ LR)’
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机械合金化方法制备细晶钛合金
刘咏!,王海兵!,黄伯云!,周科朝!,汤慧萍"
(!# 中南大学粉末冶金国家重点实验室,湖南长沙$!%%&’;
"# 西北有色金属研究院粉末冶金研究所,陕西西安(!%%!")
摘要:采用光学显微镜、扫描电镜、力学性能分析等手段探讨了采用机械合金化技术制备细晶钛合金的工艺,研究
了工艺参数对钛合金显微组织与力学性能的影响) 研究结果表明,采用机械合金化技术和热压工艺可以制备出高
致密度、显微组织均匀细小的钛合金,且延长机械合金化时间有利于提高显微组织的均匀度和细化晶粒,球磨’* +
的粉末所制得样品的晶粒尺寸为,所制备的钛合金的力学性能与显微组织符合关系
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关键词:机械合金化;热压;显微组织;钛合金
中图分类号:56!$*)"’文献标识码:7 文章编号:!%%809(9(" "%%")%’0%"8&0%’
钛合金由于具有密度小、强度高、耐高温和抗腐入球磨罐中在行星式球磨机上进行高能球磨,球磨
蚀性能良好等优点,被广泛应用于航空航天及民用
介质为硬质合金球,添加": 的硬脂酸作为过程控
领域,例如,美国世纪年代以后设计的各种先
"% &% 制剂,球料比为!%@!,球磨机转速为 88% A B ,=C,球磨
进军用战斗机和轰炸机中,钛合金用量达"%: 以
时间分别为"%,’%,’* +) 原料 5= 粉的平均粒度为
上[!0’] 如何进一步提高其工作性能,特别是工作温
) , 粉为, 粉末为机械合金
度,采用先进制备技术,在保证性能的同时降低材料$8!, 7/ "’!, >"?’%)8!,)
化后的粉末经冷压成形(压力),真空脱脂
的制造成本,是目前钛合金的研究重点) 为满足新型’%% D1.
( , )和热压( 和, ,
飞机的需要,国内外学者对*%% ;以上长时间使用$%% ; ! + ! %%% ; &%% ; $% D1. ’%
的高温钛合金进行研究[!,$,8]
) ,=C)致密化得到钛合金样品) 在金相显微镜、E0*8%
钛合金的制备工艺主要有铸造与冷、热加工方扫描电镜上分析在不同球磨参数下所制备的样品显
法铸造方法易造成成分偏析、显微组织出现缺陷;
) 微组织和成分) 随后对尺寸为& ,, F & ,,(直径 F
冷、热加工方法的材料利用率较低,一般只有’%:
高)的样品进行硬度和抗压强度性能测试)
左右,而且钛合金的加工性能不好,能耗大) 因此,采
用这" 种制造方法生产的钛合金工艺复杂,成本高,
[ ] 试验结果及分析
价格是普通钢材的!8 < "% 倍*0& ) 采用粉末冶金方"
法在消除铸造缺陷方面具有明显的优势,能够制备
出显微组织细小均匀的合金更重要的是采用粉末
) 合金显微组织分析
冶金方法易于零部件的近形成型,材料利用率高达!)"
图是经不同球磨时间后,
,能够大幅度降低钛合金的加工成本[9,!%] 作者! 5=0*7/0>"?’ G 1H7
9%: )