一种钛铝合金超细粉末的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钛铝合金超细粉末的制备方法，特别是采用液氩中，利用电火花加工技术制备钛铝合金超细粉的方法。
【背景技术】
[0002]钛铝合金在高温下具有优异的综合力学性能和抗氧化能力，使其在高温应用领域如航空航天发动机等具有极大的发展潜力。
[0003]现在制取钛铝合金粉末的方法有气雾化法、水雾化法、离心雾化等方法。采用气雾化法和水雾化法制备的钛铝合金粉纯度不易控制，很难制备出纯度高，直径小的超细粉末。采用离心雾化能制备出纯度较高的钛铝合金粉，但工艺复杂且成本高。
【发明内容】
[0004]鉴于现有技术的以上的不足，本发明提供一种钛铝合金超细粉末的制备方法，并使其具有钛铝合金超细粉末具有规则球形形状，粒度均匀，工艺简单等优点。
[0005]本发明解决其技术问题，所采用的技术方案是:
[0006]一种钛铝合金超细粉末的制备方法，采用钛铝合金棒材为阳极电极和阴极电极，经电火花脉冲获得高纯度小直径的超细粉末，包含以下主要步骤:
[0007]I)钛铝合金棒材经表面去掉氧化膜处理后分别夹持在阳极电极和阴极电极上并使阳极电极与阴极电极对正，调节阳极电极与阴极电极所夹持的钛铝合金棒材到合适距离；
[0008]2)在保温桶内加入液氩直到淹没阳极电极和阴极电极棒材；
[0009]3)打开脉冲电源，调节脉宽到200us，调节脉间到lOOus，稳定电极间工作电流在25A,工作电压控制在50-70v，补充液氩使棒材产生电火花的位置保持在处于液氩液面以下；阳极电极和阴极电极间放电产生，熔化、气化，并在液氩中急速冷却、淬火后，沉淀在保温桶底部；
[0010]4)取出3)所得沉淀物放入到真空冷冻干燥机中，干燥得到纯净的钛铝合金超细粉末目标物。
[0011]与现有技术相比，本发明的优点并具有工艺简单，钛铝合金超细粉末产品具有规则球形形状，粒度均匀优点。
【附图说明】
[0012]图1是实施本发明的脉冲电火花加工机床设备示意图。
[0013]图2是实施例1所制得的钛铝合金超细粉末的扫描电镜图。
[0014]图3是实施例2所制得的钛铝合金超细粉末的扫描电镜图。
[0015]上述各附图中图识标号的标识对象是:1伺服进给系统；2上电极装夹工具；3上电极；4电介质；5下电极；6下电极装夹工具；7脉冲电源；8不锈钢保温桶。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例对本发明做进一步说明:
[0017]实施例1
[0018]制备方法如下，
[0019](I)取长度为175mm直径为3mm的两根钛铝合金棒材，该钛铝合金棒材成分按原子比给出，为钛45.8%，铝:46.2%，钽:8%。然后用砂纸打磨去掉氧化皮，分别被夹持到电火花脉冲加工机床的上极电极2和下极电极6上。
[0020](2)打开电火花脉冲加工机床电源，将下极电极6固定在保温桶8底部，调整上极电极3与下极电极5的位置，使它们的一端对齐，并调整两极电极的距离到合适的距离，这里调整两极电极相距5mm。
[0021](3)调节电火花脉冲加工机床的脉宽到200us，调节电火花脉冲加工机床的脉间到lOOus，稳定电极间工作电流在25A，工作电压控制在50-70V。
[0022](4)向保温桶中加入液氩4，直到液氩4的液面淹没下极电极和上极电极所要放电的位置之上为止。
[0023](5)打开电火花脉冲开关，开始制粉。
[0024](6)在制粉过程中随着液氩4的挥发消耗，适时向保温桶中加入液氩4，以保证液氩4液面一直淹没两极电极放电位置。
[0025](7)制取足够的粉末后，关掉电火花脉冲加工机床开关，停止电火花放点，等待保温桶8中液氩4挥发到足够少的时候，将剩余液氩4和粉末一起倒入到一个干净的容器中，放到真空冷冻干燥机里干燥。
[0026](8)干燥完毕后制得钛铝合金超细粉，粉末平均直径25um，形状均匀且呈球形。如图2所示。
[0027]实施例2
[0028]制备方法如下，
[0029](I)取长度为175mm直径为6mm的两根钛铝合金棒材，该钛铝合金棒材成分按原子比给出，为钛45.8%，铝:46.2%，钽:8%。然后用砂纸打磨去掉氧化皮，分别被夹持到电火花脉冲加工机床的上极电极2和下极电极6上。
[0030](2)打开电火花脉冲加工机床电源，将下极电极6固定在保温桶8底部，调整上极电极3与下极电极5的位置，使它们的一端对齐，并调整两极电极的距离到合适的距离，这里调整两极电极相距5mm。
[0031](3)调节电火花脉冲加工机床的脉宽到200us，调节电火花脉冲加工机床的脉间到lOOus，稳定电极间工作电流在25A，工作电压控制在50-70V。
[0032](4)向保温桶中加入液氩4，直到液氩4的液面淹没上极电极和下极电极所要放电的位置之上为止。
[0033](5)打开电火花脉冲开关，开始制粉。
[0034](6)在制粉过程中随着液氩4的挥发消耗，适时向保温桶中加入液氩4，以保证液氩4液面一直淹没两极电极放电位置。
[0035](7)制取足够的粉末后，关掉电火花脉冲加工机床开关，停止电火花放点，等待保温桶8中液氩4挥发到足够少的时候，将剩余液氩4和粉末一起倒入到一个干净的容器中，放到真空冷冻干燥机里干燥。
[0036](8)干燥完毕后制得钛铝合金超细粉，粉末形状均匀且成球形，直径大于50um，如图3所示。
【主权项】
1.一种钛铝合金超细粉末的制备方法，其特征在于，采用钛铝合金棒材为阳极电极和阴极电极，经电火花脉冲获得高纯度小直径的超细粉末，包含以下主要步骤: 1)钛铝合金棒材经表面去掉氧化膜处理后分别夹持在阳极电极和阴极电极上并使阳极电极与阴极电极对正，调节阳极电极与阴极电极所夹持的钛铝合金棒材到合适距离； 2)在保温桶内加入液氩直到淹没阳极电极和阴极电极棒材； 3)打开脉冲电源，调节脉宽到200us，调节脉间到lOOus，稳定电极间工作电流在25A,工作电压控制在50-70V，补充液氩使棒材产生电火花的位置保持在处于液氩液面以下；阳极电极和阴极电极间放电产生，熔化、气化，并在液氩中急速冷却、淬火后，沉淀在保温桶底部； 4)取出3)所得沉淀物放入到真空冷冻干燥机中，干燥得到纯净的钛铝合金超细粉末目标物。
2.根据权利要求1所述之钛铝合金超细粉末的制备方法，其特征在于，所述钛铝合金粉末棒材的原子百分比为，钛45.8 %，铝:46.2 %，钽:8 %。
3.根据权利要求1所述之参数可调智能高性能发动机主构架，其特征在于，所述液氩纯度不低于99.9%。
【专利摘要】本发明公开了一种钛铝合金超细粉末的制备方法，其技术方案是选择成分达标、直径3mm和6mm的钛铝合金棒材作为原材料，采用脉冲电火花加工机，在合适的脉冲宽度和脉冲间隔参数下，于液氩中对钛铝合金棒材进行一次加工得到钛铝合金超细粉末，而后采用真空低温干燥得到纯净的钛铝合金超细粉末。钛铝合金超细粉末广泛的应用于钛铝合金粉末冶金制备行业，钛铝合金材料广泛应用于航空、航天、汽车、冶金等。
【IPC分类】B22F9-14
【公开号】CN104550991
【申请号】CN201510014092
【发明人】孙红亮, 宋紫微, 朱德贵, 蒋小松, 陈松
【申请人】西南交通大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月12日