基于TiH2粉末短流程制备高性能钛的研究

材料研究学报, 2016, 30(10): 737-744. doi: 10.11901/1005.3093.2015.564

基于TiH2粉末短流程制备高性能钛的研究

肖平安 ^1, , 陈超 ^2, , 曹杰义 ^3, , 宋建勇 ^4, , 李志华 ^5,

1.湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

2.湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

3.湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

4.湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

5.湖南大学材料科学与工程学院长沙410082

基金项目: Supported by National Natural Science Foundation of China No.51074070.国家自然科学基金资助51074070.

关键词：金属材料 , 氢化钛 , 钛 , 超细晶 , 力学性能

Compact Processing of High-Performance Titanium Based on Titanium Hydride Powder

Keywords： metallic materials , TiH2 , titanium , ultrafine grain , mechanical property

以极细TiH2粉末为原料,采用压制/真空烧结的方法制备细晶或者超细晶钛,并通过HIP进一步提高钛的致密度以保障力学性能;同时还研究了添加少量Y对钛制品的影响.通过拉伸试验评价了所得钛制品的力学行为,并对显微组织和断口开展了系统分析.研究结果表明,由极细Ti2粉末分解而来的钛粉具有优秀的烧结性能,在600～900℃发生快速致密化,当烧结温度≥1000℃时制品的相对致密度＞97％.随着烧结温度的提高,制品的晶粒逐步长大,但是在1150℃下真空烧结2h后平均晶粒度仍然小于10mm.拉伸试验结果表明,纯钛制品的抗拉强度在700～1032 MPa之间,而含Y钛制品的抗拉强度＞750MPa,且延伸率为8％～10％.TiH2分解对所获Ti粉起始晶粒度的遗传性影响和钛粉中固溶态H对晶粒合并长大的阻碍作用,是利用极细TiH2粉末短流程制备细晶或者超细晶钛的机理.

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