一种球形TiTa合金粉末的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106735280A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201611037627.X(22)申请日2016.11.23(71)申请人西北有色金属研究院地址710016陕西省西安市未央路96号(72)发明人陈刚赵少阳李增峰汤慧萍殷京瓯葛渊(74)专利代理机构西安创知专利事务所61213代理人谭文琰(51)Int.Cl.B22F9/14(2006.01)C22C14/00(2006.01)C22C27/02(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种球形TiTa合金粉末的制备方法(57)摘要本发明公开了一种球形TiTa合金粉末的制备方法，该方法为：一、将Ti粉、Ta粉置于混料机中混合，得到混合粉末；二、将混合粉末压制成坯；三、对压坯进行预烧结处理；四、将压坯置于真空自耗电极电弧炉中进行熔炼，得到棒坯；五、经锻造扒皮、打孔、攻丝处理后，加工成等离子旋转电极雾化制粉用的成品合金棒材；六、将步骤五中所述成品合金棒材经等离子旋转电极雾化工艺制成球形TiTa合金粉。本发明操作过程简单、生产效率高、所制TiTa合金粉末受污染风险降低，氧含量≤0.1wt.％，原料节约至少30％以上，能够有效降低球形TiTa合金粉末的制造成本50％，进而满足高品质球形TiTa合金粉末的低成本、规模化生产。CN106735280ACN106735280A权利要求书1/1页1.一种球形TiTa合金粉末的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将Ti粉、Ta粉置于混料机中混合，得到混合粉末；所述混料机的转速为80r/min～120r/min，所述混料机的混料时间为12h～18h，所述混料机中钢球与所述混合粉末的重量比为(2～4):1；步骤二、将步骤一中所述混合粉末装入压制模具中，用冷等静压压制成坯，所述冷等静压的压制压力为160MPa～200MPa；步骤三、将步骤二中压制好的压坯置于真空烧结炉中，在真空度不低于4.0×10-2Pa的条件下进行预烧结处理，所述预烧结处理的温度为1500℃～1600℃，所述预烧结处理的时间为30min；步骤四、将步骤三中预烧结处理后的压坯置于真空自耗电极电弧炉中进行熔炼，得到直径为60mm的棒坯；所述熔炼电流为2kA～3kA，所述熔炼电压为20V～40V；步骤五、步骤四中所述棒坯经锻造扒皮、打孔、攻丝处理后，加工成等离子旋转电极雾化制粉用的成品合金棒材；步骤六、将步骤五中所述成品合金棒材经等离子旋转电极雾化工艺制成球形TiTa合金粉，所述TiTa合金粉的粒径为30μm～250μm。2.根据权利要求1所述的一种球形TiTa合金粉末的制备方法，其特征在于，步骤一中所述混料机为V型混料机。3.根据权利要求1所述的一种球形TiTa合金粉末的制备方法，其特征在于，步骤四中所述熔炼的次数为2次。4.根据权利要求1所述的一种球形TiTa合金粉末的制备方法，其特征在于，步骤六中所述TiTa合金粉中Ta的质量百分含量为40％～80％，所述TiTa合金粉中Ti的质量百分含量为20％～60％。5.根据权利要求1所述的一种球形TiTa合金粉末的制备方法，其特征在于，步骤六中所述等离子旋转电极雾化工艺的具体过程为：首先将成品合金棒材夹持在电机主轴上，对雾化室进行抽真空，使雾化室的真空度不低于4.0×10-2Pa，然后向雾化室中充入氩气保护；随后，电机主轴带动成品合金棒材开始高速旋转，当转速达到10000r/min～15000r/min后，等离子钨极枪加载1200A～1500A的电流起弧，将成品合金棒材的端面熔化，并形成熔池，在高速旋转的离心力作用下，熔化的液态金属被高速甩出进一步形成细小的熔滴，同时熔滴因其表面张力的作用而发生球化，并最终快速凝固形成球形TiTa合金粉末；所述高纯氩气的体积纯度为99.99％，所述成品合金棒材的进给速度为1.0mm/min～1.4mm/min。2CN106735280A说明书1/7页一种球形TiTa合金粉末的制备方法技术领域[0001]本发明属于粉末冶金制备技术领域，具体涉及一种球形TiTa合金粉末的制备方法。背景技术[0002]相对于传统的TC4、NiTi等生物医用合金，TiTa合金因其拥有更优异的生物相容性、优良的抗腐蚀性、低弹性模量等特性，使其成为当前最为理想的生物医用植入材料之一并且需求量快速增长。同时，随着3D打印技术(激光快速制造、电子束选区熔化技术)的飞速发展，流动性好、气孔夹杂少、杂质含量低的高性能球形钛钽合金粉末将成为3D打印生物医用植入体的重要基础原料，有望得到更为广泛的应用。[0003]等离子旋转电极雾化制粉技术是目前制备球形高温合金粉末的主要方法之一。该技术所用原料是经过真空自耗电