钛合金热等静压粉末冶金技术的发展现状
张绪虎徐桂华孙彦波（航天材料及工艺研究所，北京100076）
文摘钛合金在航空航天领域有广泛的应用前景，钛合金热等静压粉末冶金技术的发展为解决大型钛合金复杂构件的制备难题提供了一种新的技术途径。本文较为系统的介绍了该技术的特点、起源和研究现状，以及航天材料及工艺研究所在该技术领域所做的研究工作，并对该技术在型号中的应用做了简要的介绍。
关键词钛合金，热等静压，粉末冶金
中图分类号：TC146
D0I:10.3969/j.issn.10072330.2016.06.002
Research Progress of Ti Products Fabricated by Hot Isostatic Pressing(HIP)
ZHANG Xuhu
XUGuihua
SUNYanbo
(Aerospace Research Institute of Materials & Processing Technology, Beijing 100076)
AbstractDue to its amazing properties, Ti alloys are widely used in aerospace and aerial industry.HIP powder metallurgy process, which is suspected to a proposal approach to solve Ti alloys' fabrication problem, is investigated throughout the world. In this paper, it's character, orgination and development is introduced. Meanwhile, the investi-gation,approvemnet and practical application of the process of Aerospace Research Institute of Materials & Processing Technology is also introduced.
Key words Ti alloy,Hot isostatic press,Powder metallurgy
0引言
钛合金在航空航天领域有广泛的应用前景，但其合金熔点高、加工难度大、成本高的特点制约了其应用范围。为解决这一问题，世界各国的研究人员进行了不解的努力，并提出了一系列的成形工艺方法，如精密铸造、模锻、注射成型、增材制造、热等静压粉末冶金等[1-4]。
热等静压(HIP)技术早期主要用于核燃料的制备；1972年，美国和瑞典实现了高速工具钢的大批量热等静压制备；20世纪80年代，美国空军材料实验室将该工艺扩展到了制造镍基高温合金和钛合金的预成形坏[5]。
钛合金热等静压粉末冶金是热等静压技术的进一步发展，是一种典型的材料-工艺一体化技术。其工艺过程为：首先根据产品外形计算设计出产品的模具（包套），随后充填金属粉末，再经真空抽气后进行热等静压，得到全致密的金属零部件，最后采用少量机加工或化学腐蚀的方法去除包套，即可获得力学性
能与锻件相当、尺寸精度可达0.2mm的复杂结构件。
与传统工艺相比，该技术具有以下优点。(1)化学成分稳定
通过粉末成分和包套洁净度的控制，可以很好的控制所制备构件的化学成分；
(2)各向同性的力学性能
所制备构件在成形过程中承受各向同性气压作用，在各个方向受力均匀，因而成形后的性能也是各向同性且均匀的；
(3)结构适应性好
成形用芯模可采用分体式设计，能够满足各类不同形状产品的需求，具有较高的柔性；
(4)成本较低
该工艺具有较高的材料利用率和成品率，能够在提高效率的同时显著降低了生产成本。
由于上述特点，钛合金热等静压粉末冶金技术被认为是钛合金构件成形的最有效方法之一，受到世界各国研究人员的关注，开展了大量的理论研究和成形
收稿日期：20160620；修回日期；201608-10
作者简介：张绪虎，1966年出生，博士，研究员，主要研究金属材料及工艺。E-mail：ghxu0507@163.com
—6 万方数据
宇航材料工艺
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2016年第6期