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超細鈦合金粉末及其制備方法、立式氫化脫氫爐與流程

1120   編輯:中冶有色技術網   來源:盤星新型合金材料(常州)有限公司  
2023-10-24 15:57:40
超細鈦合金粉末及其制備方法、立式氫化脫氫爐與流程

1.本發(fā)明屬于超細鈦合金粉末技術領域,具體涉及一種超細鈦合金粉末及其制備方法、立式氫化脫氫爐。

背景技術:

2.氫化脫氫法是1955年美國發(fā)明的制取鈦粉的經典方法,利用鈦對氫氣的可逆吸收特性制備鈦粉。根據鈦-氫體系的物理化學性質可知,鈦在一定的溫度及氫氣壓力下進行吸氫,吸氫到一定程度后鈦發(fā)生氫脆現象,容易被球磨等機械力粉碎,被粉碎的且含有大量氫氣的粉末稱為氫化鈦粉;將氫化鈦粉在高溫、真空條件下脫氫便得到了不含氫氣的純鈦粉,可逆反應公式如下:

3.近年來隨著工藝的成熟,逐漸從生產海綿鈦粉制備多種鈦合金粉末,主要應用在粉末冶金、多孔材料、電子行業(yè)等領域。自從1970年氫化脫氫工藝由實驗室走入工業(yè)生產后,以臥式氫化脫氫爐為主的爐型設計幾乎沒有變化,裝爐量在100kg~1t之間,設備采用盤裝式進行取放料,對層厚有很高的要求,操作繁瑣。設備追求產量和低成本化,一般采用雙級泵,極限真空度在1~10pa左右,脫氫脫氧不完全,雜質含量較高。西北有色院提出一種新型動態(tài)氫化脫氫方法,將原料在一個可以旋轉的特殊設備中將氫化、破碎、脫氫、再破碎等工序連續(xù)完成,從而直接得到雜質少、氧含量低(0.15wt.%)的鈦及鈦合金粉末,但該方法目前停留在實驗室階段,高溫旋轉的動密封、超細粉的真空過濾等問題仍沒有解決。

技術實現要素:

4.本發(fā)明提供了一種超細鈦合金粉末及其制備方法、立式氫化脫氫爐。

5.為了解決上述技術問題,本發(fā)明提供了一種超細鈦合金粉末的制備方法,包括:對原料進行清洗、烘干、去氧化處理后,加入氫化脫氫爐中;向所述氫化脫氫爐內充入氫氣,發(fā)生氫化反應后,制得氫化物料;對所述氫化物料進行球磨,制得球磨物料;將所述球磨物料加入氫化脫氫爐內,發(fā)生脫氫反應后,制得脫氫物料,即為超細鈦合金粉末。

6.又一方面,本發(fā)明還提供了一種立式氫化脫氫爐,包括:爐體;所述爐體的頂部設置有驅動機構;所述驅動機構適于帶動攪拌器,以使物料在氫化和脫氫過程中處于運動狀態(tài)。

7.第三方面,本發(fā)明還提供了一種采用如前所述制備方法制得的超細鈦合金粉末。

8.本發(fā)明的有益效果是,本發(fā)明的立式氫化脫氫爐,采用動態(tài)氫化脫氫一體式結構設計,由驅動機構帶動攪拌器,使物料在氫化和脫氫過程中處于運動狀態(tài),加快反應進程,縮短生產時間;采用機械泵-羅茨泵-油擴泵的三級抽真空設計,使所述立式氫化脫氫爐內的極限真空度可達2.0

×

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pa,大大減少反應過程中空氣的進入,減低雜質含量,可以獲得低氧的氫化脫氫鈦合金粉末;采用本發(fā)明的制備方法制得的鈦合金粉末雜質含量更低、細粉收得率更高。

9.本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分地從說明書中變

得顯而易見,或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點在說明書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

10.為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細說明如下。

附圖說明

11.為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現有技術中的技術方案,下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

12.圖1是本發(fā)明的立式氫化脫氫爐的結構示意圖;

13.圖2是本發(fā)明的立式氫化脫氫爐的氣體分配環(huán)的結構示意圖;

14.圖3是本發(fā)明的立式氫化脫氫爐的氣體分配環(huán)上渦流孔的結構示意圖;

15.圖4是本發(fā)明的立式氫化脫氫爐的防塵擋板的結構示意圖;

16.圖5和圖6是本發(fā)明制得的超細鈦合金粉末的sem圖。

17.圖中:

18.伺服電機1;螺旋攪拌器2;氣體入口3;收料罐4;高溫閥5;加料倉6;爐蓋7;真空泵組8;真空表9;高真空泵組10;氣動閥組11;溫控熱電偶12;放氣閥13;視窗14;氣體分配環(huán)15;渦流孔151;防塵擋板16;防塵篩網161;加熱組件17。

具體實施方式

19.為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。

20.傳統的氫化脫氫設備迭代更新慢,傳統臥式-托盤裝粉設計,鋪粉層厚必須嚴格控制,使得生產的氫化脫氫鈦粉難以連續(xù)化生產,整個工藝流程較長,浪費大量人力;設備真空度差,采用傳統機械泵+羅茨泵設計,設備極限真空度在1~10pa,制備出的氫化脫氫鈦粉雜質含量較高,脫氫、脫氧不完全;產品粒度較粗,一般粒度在45μm以上,由于靜態(tài)放置,細粉結塊嚴重,導致細粉收得率低,不能適應mim、發(fā)泡材料等新興行業(yè)的需求。

21.針對上述技術問題,如圖1所示,本發(fā)明提供了一種立式氫化脫氫爐,包括:爐體;所述爐體的頂部設置有驅動機構;所述驅動機構適于帶動攪拌器,以使物料在氫化和脫氫過程中處于運動狀態(tài)。

22.具體的,本發(fā)明采用半動態(tài)氫化脫氫一體式結構設計,由驅動機構帶動攪拌器,使物料在氫化和脫氫過程中處于運動狀態(tài),加快反應進程,縮短生產時間。

23.其中,可選的,所述爐體還連接有抽真空泵組;所述抽真空泵組包括低真空泵組和高真空泵組。

24.可選的,所述低真空泵組和高真空泵組均為三級抽真空設計。

25.具體的,本發(fā)明中采用機械泵-羅茨泵-油擴泵的三級抽真空設計,使所述立式氫

化脫氫爐內的極限真空度可達2.0

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pa,大大減少反應過程中空氣的進入,減低雜質含量,可以獲得低氧的氫化脫氫鈦合金粉末。而傳統脫氫爐由于設備成本原因,大多選擇兩級系統,極限真空度低,使用過程中容易漏氣,引入雜質氣體,導致粉末氧化嚴重,氧含量較高。

26.進一步的,如圖2和圖3所示,所述爐體的上部設置有氣體分配環(huán);所述氣體分配環(huán)上開設有若干個沿爐體中心線分布的渦流孔。

27.其中,各渦流孔沿著相同的時針方向且等間距設置;以及各渦流孔與氣體分配環(huán)的上表面呈60

°

夾角,以使充入爐內的保護氣體在進入后形成氣渦。

28.具體的,本發(fā)明采用半動態(tài)氫化脫氫一體式結構設計、獨特的氣體分配環(huán)和防塵擋板設計,其中氣體分配環(huán)15上開設有8組渦流孔151,渦流孔沿爐體中心線分布,沿著相同的時針方向且渦流孔之間間距相等,每個渦流孔沿著氣體分配環(huán)15的上表面呈60

°

角方向設置,在向爐內充入氫氣或惰性保護氣體時,形成氣渦,能夠有效防止爐內粉末狀物料反吹彌漫擴散,這是其它氫化脫氫爐所不具備的。

29.如圖4所示,所述防塵擋板16由外側擋板和安裝在管道內的防塵篩網161構成,可有效防止揚起的粉狀原料進入管道內部,造成低真空泵組和高真空泵組的損壞,減少原材料浪費,使其生產的鈦合金粉末雜質含量更低、細粉收得率更高。

30.又一方面,本發(fā)明還提供了一種超細鈦合金粉末的制備方法,包括:對原料進行清洗、烘干、去氧化處理后,加入氫化脫氫爐中;向所述氫化脫氫爐內充入氫氣,發(fā)生氫化反應后,制得氫化物料;對所述氫化物料進行球磨,制得球磨物料;將所述球磨物料加入氫化脫氫爐內,發(fā)生脫氫反應后,制得脫氫物料,即為超細鈦合金粉末。

31.具體的,本發(fā)明中的超細鈦合金粉末,主要以tc4鈦合金為主,可以是tc4車屑、車削返回碎料、粗粉(150-250μm)等,元素成分滿足gb/t 4698國家標準要求,制備出的超細鈦粉,氧含量不超過0.15wt.%,氫含量不超過0.015wt.%。

32.其中,可選的,所述制得氫化物料的具體操作為:對所述氫化脫氫爐抽真空后,充入氬氣進行洗氣;再次抽真空,將所述氫化脫氫爐加熱至250~380℃;向所述氫化脫氫爐內充入氫氣,同時由攪拌器帶動物料運動,直至氫化反應完成后,停止攪拌,并向所述氫化脫氫爐內充入氬氣,進行降溫,制得氫化物料。

33.可選的,所述球磨物料的粒度不超過400目。

34.可選的,所述制得脫氫物料的具體操作為:將所述球磨物料加入氫化脫氫爐內,對所述氫化脫氫爐抽真空后,充入氬氣進行洗氣;再次抽真空,將所述氫化脫氫爐加熱至550~680℃;當所述氫化脫氫爐內溫度升高至400℃時,開啟攪拌器帶動物料運動,脫氫8~16h后,停止攪拌,并向所述氫化脫氫爐內充入氬氣,進行降溫,制得脫氫物料,即為超細鈦合金粉末。

35.具體的,如圖1至圖4所示,本發(fā)明的超細鈦合金粉末的制備過程包括:原材料清洗:將tc4車屑、車削返回料等放入裝有一定量酒精的超聲波清洗機中進行清洗,去除原材料表面雜質油污,每次清洗原材料5~100kg,50kg為宜。

36.烘干:將清洗好的原材料放入烘箱中烘干,烘干時長為1~5h,一般為2h;烘干溫度為110~150℃,以防止原材料發(fā)生氧化增氧。

37.氫化前準備:檢查立式氫化脫氫爐的水、電、氣是否運轉正常,安裝好收料罐4,卡

緊真空卡鉗,關閉高溫閥5,將烘干后的原料經加料倉6加入爐中,關閉爐蓋7。

38.抽真空:打開低真空泵組8,打開低真空閥,抽真空至10pa以下,然后充入高純氬氣(5n)至真空表9為-0.05mpa,反復三次,進行洗氣操作;完成后打開高真空泵組10,打開主抽閥,抽真空至6.0

×

10-3

pa,關閉氣動閥組11和真空泵組。

39.加熱:在抽真空的同時,打開加熱開關,設置加熱程序,通過溫控熱電偶12觀察溫度值,使其穩(wěn)定在500℃以下,優(yōu)化工藝為250~380℃。

40.氫化:從氣體入口3處通入氫氣至真空壓力表9為-0.05mpa,觀察真空壓力表9示數,下降至-0.1mpa時,重新充入氫氣,直到反應不再進行,氫化完全,然后充入氬氣,關閉加熱組件17,進行降溫;在反應進行時,打開伺服電機1帶動螺旋攪拌器2進行旋轉,使物料運動,減少反應時長(節(jié)約一半時間),轉速15~60r/min,氫化結束后關閉伺服電機1。

41.取料:通過溫控熱電偶12觀察溫度降至室溫時,打開高溫閥5,輕轉螺旋攪拌器進行收料,取料完成后關閉高溫閥5,打開放氣閥13。

42.球磨:將氫化后物料放入球磨機或惰性氣體保護機械破碎機中進行破碎,控制工藝參數,使粉末破碎至400目以下,收入料罐中。

43.抽真空:將球磨后物料通過加料倉放入爐內,打開低真空泵組8,打開低真空閥,抽真空至10pa以下,然后充入高純氬氣(5n)至真空表為-0.05mpa,反復三次,進行洗氣操作;完成后打開高真空泵組10,打開主抽閥,抽真空至6.0

×

10-3

pa,關閉氣動閥組和真空泵組。

44.加熱:在抽真空的同時,打開加熱開關,設置加熱程序,通過溫控熱電偶觀察溫度值,使其穩(wěn)定在500℃以上,優(yōu)化工藝為550~680℃。

45.脫氫:當溫度升至400℃時,打開低真空泵組,打開氣動閥組;打開伺服電機,調整轉速為5~40r/min,優(yōu)化工藝為15r/min;通入氬氣,通過視窗14觀察粉末揚起狀況,通過流量計進行調節(jié),通過氣體分配環(huán)15下壓粉末,同時由防塵擋板16擋住粉體;脫氫時長為8~16h,優(yōu)化工藝為12~16h;脫氫完成后關閉伺服電機、氣動閥組、低真空泵組、加熱組件,充入氬氣至-0.05~0.03mpa,進行降溫。

46.取料:通過熱電偶觀察溫度降至室溫時,打開高溫閥,輕轉螺旋攪拌器進行收料,取料完成后關閉高溫閥,打開放氣閥。

47.本發(fā)明中制得的超細鈦合金粉末收得率高,傳統設備中,靜態(tài)下超細鈦合金粉末易燒結到一起,45μm以下收粉率不足5%,采用此方法得到的細粉收得率在20%以上。

48.又一方面,本發(fā)明還提供了一種采用如前所述制備方法制得的超細鈦合金粉末。

49.其中,所述超細鈦合金粉末的粒徑分布d50小于30μm,d90小于50μm。

50.實施例1

51.原材料清洗:將tc4車屑、車削返回料等放入裝有一定量酒精的超聲波清洗機中進行清洗,去除原材料表面雜質油污,每次清洗原材料50kg。

52.烘干:將清洗好的原材料放入烘箱中烘干,烘干時長為2h;烘干溫度為130℃,以防止原材料發(fā)生氧化增氧。

53.氫化前準備:檢查立式氫化脫氫爐的水、電、氣是否運轉正常,安裝好收料罐,卡緊真空卡鉗,關閉高溫閥,將烘干后的原料經加料倉加入爐中,關閉爐蓋。

54.抽真空:打開低真空泵組,打開低真空閥,抽真空至10pa以下,然后充入高純氬氣(5n)至真空表為-0.05mpa,反復三次,進行洗氣操作;完成后打開高真空泵組,打開主抽閥,

抽真空至6.0

×

10-3

pa,關閉氣動閥組和真空泵組。

55.加熱:在抽真空的同時,打開加熱開關,設置加熱程序,通過溫控熱電偶觀察溫度值,使其穩(wěn)定在300℃。

56.氫化:從氣體入口3處通入氫氣至真空壓力表為-0.05mpa,觀察真空壓力表示數,下降至-0.1mpa時,重新充入氫氣,直到反應不再進行,氫化完全,然后充入氬氣,關閉加熱組件,進行降溫;在反應進行時,打開伺服電機帶動螺旋攪拌器進行旋轉,使物料運動,減少反應時長(節(jié)約一半時間),轉速45r/min,氫化結束后關閉伺服電機。

57.取料:通過溫控熱電偶觀察溫度降至室溫時,打開高溫閥,輕轉螺旋攪拌器進行收料,取料完成后關閉高溫閥,打開放氣閥。

58.球磨:將氫化后物料放入球磨機或惰性氣體保護機械破碎機中進行破碎,控制工藝參數,使粉末破碎至400目以下,收入料罐中。

59.抽真空:將球磨后物料通過加料倉放入爐內,打開低真空泵組,打開低真空閥,抽真空至10pa以下,然后充入高純氬氣(5n)至真空表為-0.05mpa,反復三次,進行洗氣操作;完成后打開高真空泵組,打開主抽閥,抽真空至6.0

×

10-3

pa,關閉氣動閥組和真空泵組。

60.加熱:在抽真空的同時,打開加熱開關,設置加熱程序,通過溫控熱電偶觀察溫度值,使其穩(wěn)定在610℃。

61.脫氫:當溫度升至400℃時,打開低真空泵組,打開氣動閥組;打開伺服電機,調整轉速為15r/min;通入氬氣,通過視窗觀察粉末揚起狀況,通過流量計進行調節(jié),通過氣體分配環(huán)下壓粉末,同時由防塵擋板擋住粉體;脫氫時長為14h;脫氫完成后關閉伺服電機、氣動閥組、低真空泵組、加熱組件,充入氬氣至-0.05~0.03mpa,進行降溫。

62.取料:通過熱電偶觀察溫度降至室溫時,打開高溫閥,輕轉螺旋攪拌器進行收料,取料完成后關閉高溫閥,打開放氣閥。

63.實施例2

64.原材料清洗:將tc4車屑、車削返回料等放入裝有一定量酒精的超聲波清洗機中進行清洗,去除原材料表面雜質油污,每次清洗原材料50kg。

65.烘干:將清洗好的原材料放入烘箱中烘干,烘干時長為2h;烘干溫度為110℃,以防止原材料發(fā)生氧化增氧。

66.氫化前準備:檢查立式氫化脫氫爐的水、電、氣是否運轉正常,安裝好收料罐,卡緊真空卡鉗,關閉高溫閥,將烘干后的原料經加料倉加入爐中,關閉爐蓋。

67.抽真空:打開低真空泵組,打開低真空閥,抽真空至10pa以下,然后充入高純氬氣(5n)至真空表為-0.05mpa,反復三次,進行洗氣操作;完成后打開高真空泵組,打開主抽閥,抽真空至6.0

×

10-3

pa,關閉氣動閥組和真空泵組。

68.加熱:在抽真空的同時,打開加熱開關,設置加熱程序,通過溫控熱電偶12觀察溫度值,使其穩(wěn)定在250℃。

69.氫化:從氣體入口處通入氫氣至真空壓力表為-0.05mpa,觀察真空壓力表示數,下降至-0.1mpa時,重新充入氫氣,直到反應不再進行,氫化完全,然后充入氬氣,關閉加熱組件,進行降溫;在反應進行時,打開伺服電機帶動螺旋攪拌器進行旋轉,使物料運動,減少反應時長(節(jié)約一半時間),轉速15r/min,氫化結束后關閉伺服電機。

70.取料:通過溫控熱電偶觀察溫度降至室溫時,打開高溫閥,輕轉螺旋攪拌器進行收

料,取料完成后關閉高溫閥,打開放氣閥。

71.球磨:將氫化后物料放入球磨機或惰性氣體保護機械破碎機中進行破碎,控制工藝參數,使粉末破碎至400目以下,收入料罐中。

72.抽真空:將球磨后物料通過加料倉放入爐內,打開低真空泵組,打開低真空閥,抽真空至10pa以下,然后充入高純氬氣(5n)至真空表為-0.05mpa,反復三次,進行洗氣操作;完成后打開高真空泵組,打開主抽閥,抽真空至6.0

×

10-3

pa,關閉氣動閥組和真空泵組。

73.加熱:在抽真空的同時,打開加熱開關,設置加熱程序,通過溫控熱電偶觀察溫度值,使其穩(wěn)定在550℃。

74.脫氫:當溫度升至400℃時,打開低真空泵組,打開氣動閥組;打開伺服電機,調整轉速為5r/min,優(yōu)化工藝為15r/min;通入氬氣,通過視窗觀察粉末揚起狀況,通過流量計進行調節(jié),通過氣體分配環(huán)下壓粉末,同時由防塵擋板擋住粉體;脫氫時長為12h;脫氫完成后關閉伺服電機、氣動閥組、低真空泵組、加熱組件,充入氬氣至-0.05~0.03mpa,進行降溫。

75.取料:通過熱電偶觀察溫度降至室溫時,打開高溫閥,輕轉螺旋攪拌器進行收料,取料完成后關閉高溫閥,打開放氣閥。

76.實施例3

77.原材料清洗:將tc4車屑、車削返回料等放入裝有一定量酒精的超聲波清洗機中進行清洗,去除原材料表面雜質油污,每次清洗原材料50kg。

78.烘干:將清洗好的原材料放入烘箱中烘干,烘干時長為2h;烘干溫度為150℃,以防止原材料發(fā)生氧化增氧。

79.氫化前準備:檢查立式氫化脫氫爐的水、電、氣是否運轉正常,安裝好收料罐,卡緊真空卡鉗,關閉高溫閥,將烘干后的原料經加料倉加入爐中,關閉爐蓋。

80.抽真空:打開低真空泵組,打開低真空閥,抽真空至10pa以下,然后充入高純氬氣(5n)至真空表為-0.05mpa,反復三次,進行洗氣操作;完成后打開高真空泵組,打開主抽閥,抽真空至6.0

×

10-3

pa,關閉氣動閥組和真空泵組。

81.加熱:在抽真空的同時,打開加熱開關,設置加熱程序,通過溫控熱電偶觀察溫度值,使其穩(wěn)定在380℃。

82.氫化:從氣體入口處通入氫氣至真空壓力表為-0.05mpa,觀察真空壓力表示數,下降至-0.1mpa時,重新充入氫氣,直到反應不再進行,氫化完全,然后充入氬氣,關閉加熱組件,進行降溫;在反應進行時,打開伺服電機帶動螺旋攪拌器進行旋轉,使物料運動,減少反應時長(節(jié)約一半時間),轉速60r/min,氫化結束后關閉伺服電機。

83.取料:通過溫控熱電偶觀察溫度降至室溫時,打開高溫閥,輕轉螺旋攪拌器進行收料,取料完成后關閉高溫閥,打開放氣閥。

84.球磨:將氫化后物料放入球磨機或惰性氣體保護機械破碎機中進行破碎,控制工藝參數,使粉末破碎至400目以下,收入料罐中。

85.抽真空:將球磨后物料通過加料倉放入爐內,打開低真空泵組,打開低真空閥,抽真空至10pa以下,然后充入高純氬氣(5n)至真空表為-0.05mpa,反復三次,進行洗氣操作;完成后打開高真空泵組,打開主抽閥,抽真空至6.0

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10-3

pa,關閉氣動閥組和真空泵組。

86.加熱:在抽真空的同時,打開加熱開關,設置加熱程序,通過溫控熱電偶觀察溫度值,使其穩(wěn)定在680℃。

87.脫氫:當溫度升至400℃時,打開低真空泵組,打開氣動閥組;打開伺服電機,調整轉速為40r/min;通入氬氣,通過視窗觀察粉末揚起狀況,通過流量計進行調節(jié),通過氣體分配環(huán)下壓粉末,同時由防塵擋板擋住粉體;脫氫時長為16h;脫氫完成后關閉伺服電機、氣動閥組、低真空泵組、加熱組件,充入氬氣至-0.05~0.03mpa,進行降溫。

88.取料:通過熱電偶觀察溫度降至室溫時,打開高溫閥,輕轉螺旋攪拌器進行收料,取料完成后關閉高溫閥,打開放氣閥。

89.對實施例及對比例中制得的鈦合金粉末進行相關性能測試后,數據匯總于表1。

90.表1實施例及對比例中制得的鈦合金粉末的性能數據

[0091][0092]

由表1中數據,及圖5和圖6,可知,本發(fā)明制得的超細鈦合金粉末的粒徑分布d50小于30μm,d90小于50μm。所述超細鈦合金粉末的氧含量不超過0.15%,氫含量不超過0.015%。

[0093]

綜上所述,本發(fā)明的立式氫化脫氫爐,采用半動態(tài)氫化脫氫一體式結構設計,由驅動機構帶動攪拌器,使物料在氫化和脫氫過程中處于運動狀態(tài),加快反應進程,縮短生產時間;采用機械泵-羅茨泵-油擴泵的三級抽真空設計,使所述立式氫化脫氫爐內的極限真空度可達2.0

×

10-3

pa,大大減少反應過程中空氣的進入,減低雜質含量,可以獲得低氧的氫化脫氫鈦合金粉末;采用本發(fā)明的制備方法制得的鈦合金粉末雜質含量更低、細粉收得率更高。

[0094]

以上述依據本發(fā)明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內容,相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內,進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容,必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。技術特征:

1.一種超細鈦合金粉末的制備方法,其特征在于,包括:對原料進行清洗、烘干、去氧化處理后,加入氫化脫氫爐中;向所述氫化脫氫爐內充入氫氣,發(fā)生氫化反應后,制得氫化物料;對所述氫化物料進行球磨,制得球磨物料;將所述球磨物料加入氫化脫氫爐內,發(fā)生脫氫反應后,制得脫氫物料,即為超細鈦合金粉末。2.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述制得氫化物料的具體操作為:對所述氫化脫氫爐抽真空后,充入氬氣進行洗氣;再次抽真空,將所述氫化脫氫爐加熱至250~380℃;向所述氫化脫氫爐內充入氫氣,同時由攪拌器帶動物料運動,直至氫化反應完成后,停止攪拌,并向所述氫化脫氫爐內充入氬氣,進行降溫,制得氫化物料。3.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述球磨物料的粒度不超過400目。4.如權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述制得脫氫物料的具體操作為:將所述球磨物料加入氫化脫氫爐內,對所述氫化脫氫爐抽真空后,充入氬氣進行洗氣;再次抽真空,將所述氫化脫氫爐加熱至550~680℃;當所述氫化脫氫爐內溫度升高至400℃時,開啟攪拌器帶動物料運動,脫氫8~16h后,停止攪拌,并向所述氫化脫氫爐內充入氬氣,進行降溫,制得脫氫物料,即為超細鈦合金粉末。5.一種立式氫化脫氫爐,其特征在于,包括:爐體;所述爐體的頂部設置有驅動機構;所述驅動機構適于帶動攪拌器,以使物料在氫化和脫氫過程中處于運動狀態(tài)。6.如權利要求5所述的立式氫化脫氫爐,其特征在于,所述爐體的上部設置有氣體分配環(huán);所述氣體分配環(huán)上開設有若干個沿爐體中心線分布的渦流孔。7.如權利要求6所述的立式氫化脫氫爐,其特征在于,各渦流孔沿著相同的時針方向且等間距設置;以及各渦流孔與氣體分配環(huán)的上表面呈60

°

夾角,以使充入爐內的保護氣體在進入后形成氣渦。8.一種采用如權利要求1中所述制備方法制得的超細鈦合金粉末。9.如權利要求8所述的超細鈦合金粉末,其特征在于,所述超細鈦合金粉末的粒徑分布d50小于30μm,d90小于50μm。10.如權利要求8所述的超細鈦合金粉末,其特征在于,所述超細鈦合金粉末的氧含量不超過0.15%,氫含量不超過0.015%。

技術總結

本發(fā)明屬于超細鈦合金粉末技術領域,具體涉及一種超細鈦合金粉末及其制備方法、立式氫化脫氫爐。其中超細鈦合金粉末的制備方法,包括:對原料進行清洗、烘干、去氧化處理后,加入氫化脫氫爐中;向所述氫化脫氫爐內充入氫氣,發(fā)生氫化反應后,制得氫化物料;對所述氫化物料進行球磨,制得球磨物料;將所述球磨物料加入氫化脫氫爐內,發(fā)生脫氫反應后,制得脫氫物料,即為超細鈦合金粉末。采用本發(fā)明的制備方法制得的鈦合金粉末雜質含量更低、細粉收得率更高。更高。更高。

技術研發(fā)人員:張雪寧 肖海波 彭煒 張曉平

受保護的技術使用者:盤星新型合金材料(常州)有限公司

技術研發(fā)日:2021.12.31

技術公布日:2022/4/12
聲明:
“超細鈦合金粉末及其制備方法、立式氫化脫氫爐與流程” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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