粉末冶金技術(shù)是一種由粉末直接成形生產(chǎn)零部件的工藝，是生產(chǎn)近終形零部件的高產(chǎn)量、低成本方法，這種方法基本上不需要進(jìn)一步加工或精整，可以很好地控制尺寸，且零部件的穩(wěn)定性極好，其均勻性和機(jī)械性能可以完全得到保證。用粉末冶金法生產(chǎn)的Ti及Ti合金零件無成分偏析，組織均勻、性能穩(wěn)定。汽車用Ti是一個(gè)非常具有吸引力的市場，研發(fā)新的低成本原料生產(chǎn)方法，與先進(jìn)的粉末冶金近凈成形技術(shù)相結(jié)合，可望使Ti進(jìn)入汽車制造業(yè)。目前，Ti及Ti合金廣泛應(yīng)用的主要障礙是其高成本，采用粉末冶金技術(shù)可以有效降低成本。為了適應(yīng)進(jìn)一步降低Ti及Ti合金的生產(chǎn)成本的要求，新的Ti粉末成形技術(shù)在不斷涌現(xiàn)。

一．鈦?zhàn)⑸涑尚?。?jù)報(bào)道，日本名古屋工業(yè)學(xué)院用注射成形的方法制備了純Ti件。實(shí)驗(yàn)采用平均顆粒尺寸為23微米的氫化脫氫Ti粉，在溫度為1198～1348K下燒結(jié)。當(dāng)燒結(jié)溫度高于1298K時(shí)，抗拉強(qiáng)度大于630MPa;如果在氫化脫氫粉中加入一定量平均粒度15微米的氣體霧化粉混合后，在較低的燒結(jié)溫度下(1248～1298K)，可得到燒結(jié)密度很高的燒結(jié)體，而延伸率可達(dá)到15%～20%。該校還將金屬注射成形技術(shù)用于Ti-6Al-4V合金粉末的注射成形，在1223K下燒結(jié)，得到相對(duì)密度大于96%，抗拉強(qiáng)度達(dá)950MPa的Ti-6Al-4V合金。日本大阪冶金公司用金屬注射成形方法制備了γ-TiAl件，其名義成分為Ti-47Al-2.6Cr。合金粉末通過自擴(kuò)散高溫合成制得，再與有機(jī)粘結(jié)劑混合、攪拌、注射成形和燒結(jié)得到相對(duì)密度高達(dá)97%的燒結(jié)件，呈現(xiàn)出很高的強(qiáng)度和延展性。我國清華大學(xué)利用氫化脫氫法所獲的Ti粉制備注射成形純Ti材料，真空燒結(jié)溫度為1250℃時(shí)，燒結(jié)致密度可高達(dá)98%，在該溫度下燒結(jié)1.5小時(shí)，制品抗拉強(qiáng)度和伸長率分別達(dá)到349MPa和6.4%。

二．鈦溫壓成形。該技術(shù)以粉末冶金溫壓工藝為基礎(chǔ)，并結(jié)合了金屬注射成形的優(yōu)點(diǎn)，通過加入適量的微粉和提高潤滑劑或粘結(jié)劑含量，提高了混合粉末的流動(dòng)性、填充性能和成形能力，從而可用于制造復(fù)雜幾何形狀(如側(cè)凹、螺紋孔等)的零件，具有非常廣闊的發(fā)展前景。國內(nèi)中南大學(xué)對(duì)溫壓成形工藝在粉末冶金Ti合金制備方面作了研究。實(shí)驗(yàn)以氫化脫氫法制備的純Ti粉為原料，在500MPa下壓制，之后壓坯在1280℃進(jìn)行真空燒結(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，抗拉強(qiáng)度在粉末、模具溫度為155℃時(shí)達(dá)到最大值1051MPa，這主要是溫度的作用改善了Ti粉末的塑性，為壓制過程中的顆粒重排提供了協(xié)調(diào)變形的作用，提高了壓制密度。他們?cè)诖嘶A(chǔ)上，以相同的壓制條件，采用硬脂酸鋅為模壁潤滑劑，對(duì)名義成分為Ti-6.8Mo-4.5Al-1.5Fe-1.5Nb混合粉末進(jìn)行了模壁潤滑溫壓工藝的研究，壓制后壓坯密度可達(dá)到理論密度的86%～90%，超過了采用冷等靜壓工藝的性能指標(biāo)。(一員)