基于TiH2粉末短流程制备高性能钛的研究*

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TiH2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2 h后平均晶粒度仍然小于10 mm。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>750 MPa, 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