一種鈦鋁合金超細粉末的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鈦鋁合金超細粉末的制備方法，特別是采用液氬中，利用電火花加工技術(shù)制備鈦鋁合金超細粉的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦鋁合金在高溫下具有優(yōu)異的綜合力學性能和抗氧化能力，使其在高溫應(yīng)用領(lǐng)域如航空航天發(fā)動機等具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?br>[0003]現(xiàn)在制取鈦鋁合金粉末的方法有氣霧化法、水霧化法、離心霧化等方法。采用氣霧化法和水霧化法制備的鈦鋁合金粉純度不易控制，很難制備出純度高，直徑小的超細粉末。采用離心霧化能制備出純度較高的鈦鋁合金粉，但工藝復(fù)雜且成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上的不足，本發(fā)明提供一種鈦鋁合金超細粉末的制備方法，并使其具有鈦鋁合金超細粉末具有規(guī)則球形形狀，粒度均勻，工藝簡單等優(yōu)點。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種鈦鋁合金超細粉末的制備方法，采用鈦鋁合金棒材為陽極電極和陰極電極，經(jīng)電火花脈沖獲得高純度小直徑的超細粉末，包含以下主要步驟:
[0007]I)鈦鋁合金棒材經(jīng)表面去掉氧化膜處理后分別夾持在陽極電極和陰極電極上并使陽極電極與陰極電極對正，調(diào)節(jié)陽極電極與陰極電極所夾持的鈦鋁合金棒材到合適距離；
[0008]2)在保溫桶內(nèi)加入液氬直到淹沒陽極電極和陰極電極棒材；
[0009]3)打開脈沖電源，調(diào)節(jié)脈寬到200us，調(diào)節(jié)脈間到lOOus，穩(wěn)定電極間工作電流在25A,工作電壓控制在50-70v，補充液氬使棒材產(chǎn)生電火花的位置保持在處于液氬液面以下；陽極電極和陰極電極間放電產(chǎn)生，熔化、氣化，并在液氬中急速冷卻、淬火后，沉淀在保溫桶底部；
[0010]4)取出3)所得沉淀物放入到真空冷凍干燥機中，干燥得到純凈的鈦鋁合金超細粉末目標物。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點并具有工藝簡單，鈦鋁合金超細粉末產(chǎn)品具有規(guī)則球形形狀，粒度均勻優(yōu)點。
【附圖說明】
[0012]圖1是實施本發(fā)明的脈沖電火花加工機床設(shè)備示意圖。
[0013]圖2是實施例1所制得的鈦鋁合金超細粉末的掃描電鏡圖。
[0014]圖3是實施例2所制得的鈦鋁合金超細粉末的掃描電鏡圖。
[0015]上述各附圖中圖識標號的標識對象是:1伺服進給系統(tǒng)；2上電極裝夾工具；3上電極；4電介質(zhì)；5下電極；6下電極裝夾工具；7脈沖電源；8不銹鋼保溫桶。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明:
[0017]實施例1
[0018]制備方法如下，
[0019](I)取長度為175mm直徑為3mm的兩根鈦鋁合金棒材，該鈦鋁合金棒材成分按原子比給出，為鈦45.8%，鋁:46.2%，鉭:8%。然后用砂紙打磨去掉氧化皮，分別被夾持到電火花脈沖加工機床的上極電極2和下極電極6上。
[0020](2)打開電火花脈沖加工機床電源，將下極電極6固定在保溫桶8底部，調(diào)整上極電極3與下極電極5的位置，使它們的一端對齊，并調(diào)整兩極電極的距離到合適的距離，這里調(diào)整兩極電極相距5mm。
[0021](3)調(diào)節(jié)電火花脈沖加工機床的脈寬到200us，調(diào)節(jié)電火花脈沖加工機床的脈間到lOOus，穩(wěn)定電極間工作電流在25A，工作電壓控制在50-70V。
[0022](4)向保溫桶中加入液氬4，直到液氬4的液面淹沒下極電極和上極電極所要放電的位置之上為止。
[0023](5)打開電火花脈沖開關(guān)，開始制粉。
[0024](6)在制粉過程中隨著液氬4的揮發(fā)消耗，適時向保溫桶中加入液氬4，以保證液氬4液面一直淹沒兩極電極放電位置。
[0025](7)制取足夠的粉末后，關(guān)掉電火花脈沖加工機床開關(guān)，停止電火花放點，等待保溫桶8中液氬4揮發(fā)到足夠少的時候，將剩余液氬4和粉末一起倒入到一個干凈的容器中，放到真空冷凍干燥機里干燥。
[0026](8)干燥完畢后制得鈦鋁合金超細粉，粉末平均直徑25um，形狀均勻且呈球形。如圖2所示。
[0027]實施例2
[0028]制備方法如下，
[0029](I)取長度為175mm直徑為6mm的兩根鈦鋁合金棒材，該鈦鋁合金棒材成分按原子比給出，為鈦45.8%，鋁:46.2%，鉭:8%。然后用砂紙打磨去掉氧化皮，分別被夾持到電火花脈沖加工機床的上極電極2和下極電極6上。
[0030](2)打開電火花脈沖加工機床電源，將下極電極6固定在保溫桶8底部，調(diào)整上極電極3與下極電極5的位置，使它們的一端對齊，并調(diào)整兩極電極的距離到合適的距離，這里調(diào)整兩極電極相距5mm。
[0031](3)調(diào)節(jié)電火花脈沖加工機床的脈寬到200us，調(diào)節(jié)電火花脈沖加工機床的脈間到lOOus，穩(wěn)定電極間工作電流在25A，工作電壓控制在50-70V。
[0032](4)向保溫桶中加入液氬4，直到液氬4的液面淹沒上極電極和下極電極所要放電的位置之上為止。
[0033](5)打開電火花脈沖開關(guān)，開始制粉。
[0034](6)在制粉過程中隨著液氬4的揮發(fā)消耗，適時向保溫桶中加入液氬4，以保證液氬4液面一直淹沒兩極電極放電位置。
[0035](7)制取足夠的粉末后，關(guān)掉電火花脈沖加工機床開關(guān)，停止電火花放點，等待保溫桶8中液氬4揮發(fā)到足夠少的時候，將剩余液氬4和粉末一起倒入到一個干凈的容器中，放到真空冷凍干燥機里干燥。
[0036](8)干燥完畢后制得鈦鋁合金超細粉，粉末形狀均勻且成球形，直徑大于50um，如圖3所示。
【主權(quán)項】
1.一種鈦鋁合金超細粉末的制備方法，其特征在于，采用鈦鋁合金棒材為陽極電極和陰極電極，經(jīng)電火花脈沖獲得高純度小直徑的超細粉末，包含以下主要步驟: 1)鈦鋁合金棒材經(jīng)表面去掉氧化膜處理后分別夾持在陽極電極和陰極電極上并使陽極電極與陰極電極對正，調(diào)節(jié)陽極電極與陰極電極所夾持的鈦鋁合金棒材到合適距離； 2)在保溫桶內(nèi)加入液氬直到淹沒陽極電極和陰極電極棒材； 3)打開脈沖電源，調(diào)節(jié)脈寬到200us，調(diào)節(jié)脈間到lOOus，穩(wěn)定電極間工作電流在25A,工作電壓控制在50-70V，補充液氬使棒材產(chǎn)生電火花的位置保持在處于液氬液面以下；陽極電極和陰極電極間放電產(chǎn)生，熔化、氣化，并在液氬中急速冷卻、淬火后，沉淀在保溫桶底部； 4)取出3)所得沉淀物放入到真空冷凍干燥機中，干燥得到純凈的鈦鋁合金超細粉末目標物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之鈦鋁合金超細粉末的制備方法，其特征在于，所述鈦鋁合金粉末棒材的原子百分比為，鈦45.8 %，鋁:46.2 %，鉭:8 %。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之參數(shù)可調(diào)智能高性能發(fā)動機主構(gòu)架，其特征在于，所述液氬純度不低于99.9%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鈦鋁合金超細粉末的制備方法，其技術(shù)方案是選擇成分達標、直徑3mm和6mm的鈦鋁合金棒材作為原材料，采用脈沖電火花加工機，在合適的脈沖寬度和脈沖間隔參數(shù)下，于液氬中對鈦鋁合金棒材進行一次加工得到鈦鋁合金超細粉末，而后采用真空低溫干燥得到純凈的鈦鋁合金超細粉末。鈦鋁合金超細粉末廣泛的應(yīng)用于鈦鋁合金粉末冶金制備行業(yè)，鈦鋁合金材料廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、冶金等。
【IPC分類】B22F9-14
【公開號】CN104550991
【申請?zhí)枴緾N201510014092
【發(fā)明人】孫紅亮, 宋紫微, 朱德貴, 蔣小松, 陳松
【申請人】西南交通大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月12日