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(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CN110669954A(43)申请公布日2020.01.10(21)申请号201910900330.9C22B9/04(2006.01)(22)申请日2019.09.23C22C14/00(2006.01)(71)申请人西安赛特金属材料开发有限公司地址710000陕西省西安市经济技术开发区泾渭新城渭华路北段10号申请人西安赛特思迈钛业有限公司(72)发明人罗斌莉毛江虹杨晓康王海魏芬绒赵娜英柳红豆杜晨(74)专利代理机构西安维赛恩专利代理事务所(普通合伙)61257代理人刘春(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22C1/04(2006.01)C22B9/20(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称钛铌钽锆合金的制备方法(57)摘要本发明公开了一种钛铌钽锆合金的制备方法,以Ti粉、Nb粉和Ta粉为原料,采用粉末冶金方法依次进行混粉、等静压和烧结,制备得到Ti-Nb-Ta中间合金,其中,粉末冶金方法进行混粉时依次进行手动混粉和机械混粉,手动混粉3~6次,机械混粉2~4h;真空烧结时,烧结温度为1100℃~1300℃,保温2~4h;将Ti-Nb-Ta中间合金与混合料进行压制,得到电极块并组焊为自耗电极;其中,混合料由0级海绵钛颗粒和工业级HZr-1海绵锆颗粒组成;将自耗电极进行至少四次真空自耗熔炼,每次真空自耗熔炼时真空度低于10-1Pa,得到Ti-Nb-Ta-Zr合金铸锭;本发明解决了在制备Ti-Nb-Ta-Zr合金熔炼过程中Ta、Nb元素难溶的问题。CN110669954ACN110669954A权利要求书1/1页1.钛铌钽锆合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:以Ti粉、Nb粉和Ta粉为原料,采用粉末冶金方法依次进行混粉、等静压和烧结,制备得到Ti-Nb-Ta中间合金,其中,粉末冶金方法进行混粉时依次进行手动混粉和机械混粉,手动混粉3~6次,机械混粉2~4h;真空烧结时,烧结温度为1100℃~1300℃,保温2~4h;将所述Ti-Nb-Ta中间合金与混合料进行压制,得到电极块并组焊为自耗电极;其中,混合料由0级海绵钛颗粒和工业级HZr-1海绵锆颗粒组成;将所述自耗电极进行至少四次真空自耗熔炼,每次所述真空自耗熔炼时真空度低于10-1Pa,得到Ti-Nb-Ta-Zr合金铸锭。2.如权利要求1所述的钛铌钽锆合金的制备方法,其特征在于,所述0级海绵钛颗粒和工业级HZr-1海绵锆颗粒的粒径均为3~12.7mm。3.如权利要求2所述的钛铌钽锆合金的制备方法,其特征在于,所述Ti粉、Nb粉和Ta粉的目数均大于200目。4.如权利要求3所述的钛铌钽锆合金的制备方法,其特征在于,所述Ti-Nb-Ta中间合金为(Φ50-Φ60)×(250-280)mm。5.如权利要求1-4任一所述的钛铌钽锆合金的制备方法,其特征在于,压制电极块时向压制模具加入所述Ti-Nb-Ta中间合金前、后分别加入1/2所述混合料,且所述Ti-Nb-Ta中间合金置于压料模具型腔的中心。6.如权利要求1-4任一所述的钛铌钽锆合金的制备方法,其特征在于,所述混合料采用机械混合方法进行混料。2CN110669954A说明书1/5页钛铌钽锆合金的制备方法【技术领域】[0001]本发明属于钛材加工技术领域,具体涉及一种钛铌钽锆合金的制备方法。【背景技术】[0002]钛合金具有质轻、比强度高的特点,以及优良的耐磨损、耐腐蚀、生物相容性,广泛应用于医用材料。大量的科学研究与临床实践表明,Ti、Nb、Zr、Ta、Sn等元素长期使用,未发现生物毒性,是新型医用材料的主要合金化元素。Ti-Nb-Ta-Zr系列钛合金具有较低的弹性模量,更优良的生物相容性,属于新型的医用钛合金。Ti-Nb-Ta-Zr合金的制备方法也成为重要的研究方向。[0003]钛合金的制备一般采用真空自耗重熔的方法,需要压制自耗电极。医用Ti-Nb-Ta-Zr合金制备的难点在于,金属钽属于难熔金属,熔点高达2996℃,高出钛、锆的熔点1000℃以上,金属铌也属于难熔金属,熔点约2468℃,高出钛、锆的熔点600℃以上。医用Ti-Nb-Ta-Zr合金的合金化设计中,Nb作为主要β化稳定元素,含量较高,一般为30%左右。Ta元素的含量处于5%-10%之间。因此,含量较高的高熔点、高密度金属元素的添加,不可能直接与海绵钛、海绵锆一起压制成自耗电极。因此,Ta、Nb元素的添加方法成为Ti-Nb-Ta-Zr合金制备的关键技术。[0004]由于Nb-Ta中间合金相对于纯金属Nb、Ta具有较低的熔点与密度,有利于自耗熔炼中与周围物料相对稳定地进行熔化,所以,现有技术中一般采用Nb-Ta中间合金的方法来添加Ta、Nb元