压制工艺和粒径对粉末冶金Ti-1Al-8V-5Fe合金组织性能的影响

张亚楠 刘海波 任浩楠 钟雅美 李强国

（1 西安航空学院材料工程学院，西安 710077）

（2 四川大学破坏力学与工程防灾减灾四川省重点实验室，成都 610065）

（3 四川大学力学科学与工程系，成都 610065）

0 引言

Beta 型钛合金由于具有较高的屈服强度、韧性和耐腐蚀性在航天航空领域被广泛关注［1-5］。Ti-1Al-8V-5Fe（Ti-185）合金作为一种典型的Beta型钛合金，具有优良的抗拉强度、剪切强度、塑性和低密度等优越的综合力学性能，已被应用于航空紧固件和汽车弹簧等有高强度需求的领域［6-7］。但用传统的铸造技术生产的Ti-185 合金易产生Fe 富集，严重影响了钛合金质量和性能［8-9］，限制了其商业应用和推广。

使用粉末冶金法可有效消除铸锭中的偏析问题，选用低成本的混合元素法可使合金组织均匀性良好，减少制备成本［10-11］。研究表明，用低成本的氢化钛代替钛粉制备钛合金，更容易获得低氧、高致密度的合金［12-14］。同时，选用价格低廉的FeV80粉（260元/kg）代替昂贵的V 粉（3 000 元/kg）制备Ti-185 合金，更大大减少了原料的制备成本，为低成本Ti-185合金的发展和应用提供了支持［8，10］。在粉末冶金混合元素法中，粉末充填性和粉末混料的均匀程度影响生坯质量，从而直接影响到最终产品质量。其中，混合组元的颗粒大小和形状对提高充填性和改善粉末混料的均匀程度是很重要的因素［15］。本文以低成本的氢化钛粉和不同粒径的元素粉体为原料，用混合元素法制备Ti-185 合金，研究压制工艺对不同粒径元素粉制备的Ti-185 合金组织性能的影响，拟为粉末冶金制备低成本高强度Ti-185 合金的发展和应用奠定理论和实验基础。……