航空用高純超細鈦粉的製備方法

2023-12-05 22:53:26 1

專利名稱：航空用高純超細鈦粉的製備方法
航空用高純細鈦粉的製備方法
技術領域
本發明涉及鈦粉製備方法領域，尤其是航空用高純超細鈦粉的製備方法領域。
背聚技術
目前在鈦粉製備方法領域中，-般使用海綿鈦破碎產生的篩下物或鈦材加 工時的屑料經機械破碎後製備成鈦粉。採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，雜質成分高，氧化嚴重，只能滿足一般 的民品用途，無法滿足航空用鋁合金型材添加使用。

發明內容
本發明所要解決的是提供--種航空用鋁合金材製造的高純超細鈦粉的製備 方法，所生產的鈦粉成品鈦含量在99.5%以上，粒度在-10目到-400目，其他雜 質成分微量。
本發明為解決上述技術問題，採用的技術方案是
製備過程主要為鈦原料準備、高溫注氫生成氫化鈦、機械造粒製成氫化鈦 末、經過加熱抽真空製成脫氫鈦、分級檢驗包裝成品五個主要步驟。其中鈦原 料準備步驟是選擇海綿鈦或鈦車屑、鈦邊角料、鈦廢料等鈦殘料作為原料，海 綿鈦經烘乾，殘鈦料需經清洗、挑選、乾燥後裝入特製反應容器中高溫注氫 生成氫化鈦步驟是對特製反應容器抽真空並加熱，使其真空度達到6"M0-平a、溫 度在500C-650'C，再將使用氫氣淨化設施淨化後的氫氣注入，恆溫時間根據鈦 原料尺寸具體確定， 一般在l-4小時，氫氣與鈦原料在反應容器內發生化學反應 生成氫化鈦；機械造粒製成氫化鈦末步驟是將氫化鈦機械造粒，篩分分級，制
成氫化鈦末；加熱抽真空製成脫氫鈦步驟是，將氫化鈦末在容器內，加熱至為 600T至80(TC，抽真空至6X10々pa時停止，將惰性氣體充入容器呈正壓狀態， 即製成脫氫鈦；脫氫鈦分級檢驗包裝為成品鈦粉。
採用本發明製備的鈦粉雜質及氧含量低， 一級鈦粉含量在99.5%以上，氧含 量《0.2%。鈦粉粒度小且均勻度好，粒度可達到-10目到-400目，用它作為添加 劑製成的航空用鋁合金型材強度高、韌性好，比重輕，材料的性能和組織結構 良好，完全滿足航空用高品質鋁合金的使用要求。
具體^ME方式
下面結合實施例對具體實施方式
作進一步的詳細描述
選用海綿鈦生產鈦粉時，首先將海綿鈦按要生產的鈦粉質量分級挑選，挑 出氧化嚴重、變色等個別海綿鈦塊，若遇存放期長的海綿鈦還需要進行烘千，
烘乾溫度應控制在10(TC以內， 一般保持30分鐘，保證其徹底乾燥。然後將海 綿鈦置入特製容器中抽真空，使真空度達到6""40-平a，同時加熱至500r-650C， 再將甩氫氣淨化設施淨化後的氫氣注入反應容器中，保溫2個小時左右，即生 成氫化鈦。將氫化鈦用特製機械製劑機製備成氫化鈦末，再將其裝入容器中， 抽真空使反應容器內壓強為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，壓強不超過0.2/MPa，製成脫氫鈦。最後採用 超聲波分級設備對脫氫鈦分級，檢驗合格後包裝，製成粒度為-350目的鈦粉成
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選用鈦殘料作為鈦原料生產鈦粉時，鈦原料準備步驟應採用的措施為對 鈦邊角料、鈦屑等鈦殘料用渦流導電儀辯別或用其他無損探傷方法，分清各類 批號的材料和材質，分類分級管理，分級加工。根據鈦殘料的汙損情況採用機 械清洗、化學清洗方法對其充分清洗，如對於有油汙的鈦殘料用鹼液清洗，有
氧化層的用酸清洗，然後挑選並千燥，以剔除鈦殘料中的各種雜質，完成鈦原 料準備步驟。後續製備步驟與選用海綿鈦的後續製備步驟是一致的。
在機械製劑、分級環節中，釆用球磨造粒、氣流粉碎、篩分分級時也需在 惰性氣體保護下進行，方能達到髙純超細之效果。
分級檢驗包裝成品步驟中，成品鈦粉採用在內襯的塑膠袋中充裝惰性氣體 保護的方式包裝。
權利要求
1、一種航空用高純超細鈦粉的製備方法，其特徵在於，製備過程主要為鈦原料準備、高溫注氫生成氫化鈦、機械造粒製成氫化鈦末、加熱抽真空製成脫氫鈦、分級檢驗包裝成品五個主要步驟。
2、 根據權利要求1所述的航空用高純超細鈦粉的製備方法，其特徵在 於，鈦原料準備步驟中採用的鈦原料為海綿鈦或鈦車屑、鈦邊角料、鈦廢料 等鈦殘料，其中海綿鈦需經過挑選烘乾，殘鈦料需經清洗、挑選、乾燥。
3、 根據權利要求1或2所述的航空用高純超細鈦粉的製備方法，其特徵 在於，在鈦原料準備步驟中，對鈦邊角料、鈦屑等鈦殘料用渦流導電儀辯別 或用其他無損探傷方法，分清各類批號的材料和材質，分類分級管理，分級 加工。
4、 根據權利要求1所述的航空用高純超細鈦粉的製備方法，其特徵在於， 在高溫注氫生成氫化鈦步驟中，反應容器內的真空度達到6*10-2Pa、溫度在 500'C-650°C，恆溫時間為1至4個小時。
5、 根據權利要求1所述的航空用高純超細鈦粉的製備方法，其特徵在於， 機械造粒製成氫化鈦末步驟中，機械造粒採用的是球磨造粒、特製機械製劑 機、氣流粉碎等方法。
6、 根據權利要求1或5所述的航空用高純超細鈦粉的製備方法，其特徵 在於，機械造粒及篩分分級在惰性氣體保護下進行。
7、 根據權利要求1所述的航空用高純超細鈦粉的製備方法，其特徵在於， 加熱抽真空製成脫氫鈦步驟中，反應容器內的壓強為6"0-乎a,加熱至為600 "C至800'C後，將惰性氣體(氮氣除外)充入使容器呈正壓狀態，製成脫氫 鈦。
8、 根據權利要求1所述的航空用高純超細鈦粉的製備方法，其特徵在於， 分級檢驗包裝成品步驟中，成品鈦粉採用在內襯的塑膠袋中充裝惰性氣體保 護的方式包裝。
全文摘要
本發明涉及航空用高純超細鈦粉的一種製備方法，選用海綿鈦或鈦殘料作為原料，經乾燥後在真空狀態下注氫製成氫化鈦，再經機械造粒製成氫化鈦末，再經真空加熱脫氫後製成脫氫鈦，最後經分級檢驗包裝成品後完成鈦粉的製備，製備的鈦粉雜質及氧含量低，鈦粉顆粒度小且均勻度好，粒度可達到-10目到-400目，用本發明製備的鈦粉作為添加劑製造的航空用鋁合金強度高、韌性好，滿足了航空用高品質鋁合金的使用要求。
文檔編號B22F9/16GK101164723SQ20071001884
公開日2008年4月23日 申請日期2007年10月11日 優先權日2007年10月11日
發明者王啟錄, 賈鎖銘 申請人:寶雞富士特鈦業有限公司