專(zhuān)利名稱(chēng)：航空用高純超細(xì)鈦粉的制備方法
航空用高純細(xì)鈦粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鈦粉制備方法領(lǐng)域，尤其是航空用高純超細(xì)鈦粉的制備方法領(lǐng)域。
背聚技術(shù)
目前在鈦粉制備方法領(lǐng)域中，-般使用海綿鈦破碎產(chǎn)生的篩下物或鈦材加 工時(shí)的屑料經(jīng)機(jī)械破碎后制備成鈦粉。采用這種方法做成的鈦粉顆粒外形尺寸
較大且呈片狀，粒度一般在20目以上，雜質(zhì)成分高，氧化嚴(yán)重，只能滿(mǎn)足一般 的民品用途，無(wú)法滿(mǎn)足航空用鋁合金型材添加使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的是提供--種航空用鋁合金材制造的高純超細(xì)鈦粉的制備 方法，所生產(chǎn)的鈦粉成品鈦含量在99.5%以上，粒度在-10目到-400目，其他雜 質(zhì)成分微量。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題，采用的技術(shù)方案是
制備過(guò)程主要為鈦原料準(zhǔn)備、高溫注氫生成氫化鈦、機(jī)械造粒制成氫化鈦 末、經(jīng)過(guò)加熱抽真空制成脫氫鈦、分級(jí)檢驗(yàn)包裝成品五個(gè)主要步驟。其中鈦原 料準(zhǔn)備步驟是選擇海綿鈦或鈦車(chē)屑、鈦邊角料、鈦廢料等鈦殘料作為原料，海 綿鈦經(jīng)烘干，殘鈦料需經(jīng)清洗、挑選、干燥后裝入特制反應(yīng)容器中高溫注氫 生成氫化鈦步驟是對(duì)特制反應(yīng)容器抽真空并加熱，使其真空度達(dá)到6"M0-平a、溫 度在500C-650'C，再將使用氫氣凈化設(shè)施凈化后的氫氣注入，恒溫時(shí)間根據(jù)鈦 原料尺寸具體確定， 一般在l-4小時(shí)，氫氣與鈦原料在反應(yīng)容器內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 生成氫化鈦；機(jī)械造粒制成氫化鈦末步驟是將氫化鈦機(jī)械造粒，篩分分級(jí)，制
成氫化鈦末；加熱抽真空制成脫氫鈦步驟是，將氫化鈦末在容器內(nèi)，加熱至為 600T至80(TC，抽真空至6X10々pa時(shí)停止，將惰性氣體充入容器呈正壓狀態(tài)， 即制成脫氫鈦；脫氫鈦分級(jí)檢驗(yàn)包裝為成品鈦粉。
采用本發(fā)明制備的鈦粉雜質(zhì)及氧含量低， 一級(jí)鈦粉含量在99.5%以上，氧含 量《0.2%。鈦粉粒度小且均勻度好，粒度可達(dá)到-10目到-400目，用它作為添加 劑制成的航空用鋁合金型材強(qiáng)度高、韌性好，比重輕，材料的性能和組織結(jié)構(gòu) 良好，完全滿(mǎn)足航空用高品質(zhì)鋁合金的使用要求。
具體^ME方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)描述
選用海綿鈦生產(chǎn)鈦粉時(shí)，首先將海綿鈦按要生產(chǎn)的鈦粉質(zhì)量分級(jí)挑選，挑 出氧化嚴(yán)重、變色等個(gè)別海綿鈦塊，若遇存放期長(zhǎng)的海綿鈦還需要進(jìn)行烘千，
烘干溫度應(yīng)控制在10(TC以?xún)?nèi)， 一般保持30分鐘，保證其徹底干燥。然后將海 綿鈦置入特制容器中抽真空，使真空度達(dá)到6""40-平a，同時(shí)加熱至500r-650C， 再將甩氫氣凈化設(shè)施凈化后的氫氣注入反應(yīng)容器中，保溫2個(gè)小時(shí)左右，即生 成氫化鈦。將氫化鈦用特制機(jī)械制劑機(jī)制備成氫化鈦末，再將其裝入容器中， 抽真空使反應(yīng)容器內(nèi)壓強(qiáng)為6*10-2Pa，加熱至600800"C，再將惰性氣體(氮 氣除外)充入使容器呈正壓狀態(tài)，壓強(qiáng)不超過(guò)0.2/MPa，制成脫氫鈦。最后采用 超聲波分級(jí)設(shè)備對(duì)脫氫鈦分級(jí)，檢驗(yàn)合格后包裝，制成粒度為-350目的鈦粉成
PI
叩o
選用鈦殘料作為鈦原料生產(chǎn)鈦粉時(shí)，鈦原料準(zhǔn)備步驟應(yīng)采用的措施為對(duì) 鈦邊角料、鈦屑等鈦殘料用渦流導(dǎo)電儀辯別或用其他無(wú)損探傷方法，分清各類(lèi) 批號(hào)的材料和材質(zhì)，分類(lèi)分級(jí)管理，分級(jí)加工。根據(jù)鈦殘料的污損情況采用機(jī) 械清洗、化學(xué)清洗方法對(duì)其充分清洗，如對(duì)于有油污的鈦殘料用堿液清洗，有
氧化層的用酸清洗，然后挑選并千燥，以剔除鈦殘料中的各種雜質(zhì)，完成鈦原 料準(zhǔn)備步驟。后續(xù)制備步驟與選用海綿鈦的后續(xù)制備步驟是一致的。
在機(jī)械制劑、分級(jí)環(huán)節(jié)中，釆用球磨造粒、氣流粉碎、篩分分級(jí)時(shí)也需在 惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行，方能達(dá)到髙純超細(xì)之效果。
分級(jí)檢驗(yàn)包裝成品步驟中，成品鈦粉采用在內(nèi)襯的塑料袋中充裝惰性氣體 保護(hù)的方式包裝。
權(quán)利要求
1、一種航空用高純超細(xì)鈦粉的制備方法，其特征在于，制備過(guò)程主要為鈦原料準(zhǔn)備、高溫注氫生成氫化鈦、機(jī)械造粒制成氫化鈦末、加熱抽真空制成脫氫鈦、分級(jí)檢驗(yàn)包裝成品五個(gè)主要步驟。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空用高純超細(xì)鈦粉的制備方法，其特征在 于，鈦原料準(zhǔn)備步驟中采用的鈦原料為海綿鈦或鈦車(chē)屑、鈦邊角料、鈦廢料 等鈦殘料，其中海綿鈦需經(jīng)過(guò)挑選烘干，殘鈦料需經(jīng)清洗、挑選、干燥。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的航空用高純超細(xì)鈦粉的制備方法，其特征 在于，在鈦原料準(zhǔn)備步驟中，對(duì)鈦邊角料、鈦屑等鈦殘料用渦流導(dǎo)電儀辯別 或用其他無(wú)損探傷方法，分清各類(lèi)批號(hào)的材料和材質(zhì)，分類(lèi)分級(jí)管理，分級(jí) 加工。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空用高純超細(xì)鈦粉的制備方法，其特征在于， 在高溫注氫生成氫化鈦步驟中，反應(yīng)容器內(nèi)的真空度達(dá)到6*10-2Pa、溫度在 500'C-650°C，恒溫時(shí)間為1至4個(gè)小時(shí)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空用高純超細(xì)鈦粉的制備方法，其特征在于， 機(jī)械造粒制成氫化鈦末步驟中，機(jī)械造粒采用的是球磨造粒、特制機(jī)械制劑 機(jī)、氣流粉碎等方法。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的航空用高純超細(xì)鈦粉的制備方法，其特征 在于，機(jī)械造粒及篩分分級(jí)在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空用高純超細(xì)鈦粉的制備方法，其特征在于， 加熱抽真空制成脫氫鈦步驟中，反應(yīng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)為6"0-乎a,加熱至為600 "C至800'C后，將惰性氣體(氮?dú)獬?充入使容器呈正壓狀態(tài)，制成脫氫 鈦。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空用高純超細(xì)鈦粉的制備方法，其特征在于， 分級(jí)檢驗(yàn)包裝成品步驟中，成品鈦粉采用在內(nèi)襯的塑料袋中充裝惰性氣體保 護(hù)的方式包裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及航空用高純超細(xì)鈦粉的一種制備方法，選用海綿鈦或鈦殘料作為原料，經(jīng)干燥后在真空狀態(tài)下注氫制成氫化鈦，再經(jīng)機(jī)械造粒制成氫化鈦末，再經(jīng)真空加熱脫氫后制成脫氫鈦，最后經(jīng)分級(jí)檢驗(yàn)包裝成品后完成鈦粉的制備，制備的鈦粉雜質(zhì)及氧含量低，鈦粉顆粒度小且均勻度好，粒度可達(dá)到-10目到-400目，用本發(fā)明制備的鈦粉作為添加劑制造的航空用鋁合金強(qiáng)度高、韌性好，滿(mǎn)足了航空用高品質(zhì)鋁合金的使用要求。
文檔編號(hào)B22F9/16GK101164723SQ20071001884
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者王啟錄, 賈鎖銘 申請(qǐng)人:寶雞富士特鈦業(yè)有限公司