CN102905822A

CN102905822A - 配合铜粉、铬粉或铁粉而成的钛合金复合粉、以其为原料的钛合金材料及其制造方法

Info

Publication number: CN102905822A
Application number: CN2011800270556A
Authority: CN
Inventors: 叶野治; 高取英男; 菅原智
Original assignee: Toho Titanium Co Ltd
Current assignee: Toho Titanium Co Ltd
Priority date: 2010-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2031-05-31
Also published as: JP5889786B2; WO2011152553A1; EP2578336A1; RU2012156888A; JPWO2011152553A1; US20130071284A1; RU2572928C2; EP2578336A4; CN102905822B

Abstract

以钛合金碎屑和钛合金铸锭为原料，通过粉末法提供品质优异的钛合金粉、钛合金材料及其制造方法。该制造方法包括：将钛合金原料氢化制成氢化钛合金，通过粉碎·筛分、脱氢化得到钛合金粉，在其中添加铜粉、铬粉或铁粉的一种或两种以上获得钛合金复合粉，通过CIP处理后进行HIP处理、或将钛合金复合粉封入包套后进行HIP处理，由此获得致密化的钛合金材料。此外，通过该制造方法得到的钛合金复合粉和钛合金材料。

Description

配合铜粉、铬粉或铁粉而成的钛合金复合粉、以其为原料的钛合金材料及其制造方法

技术领域

本申请发明涉及配合铜粉、铬粉或铁粉而成的钛合金复合粉、以其为原料的钛合金材料及其制造方法，特别涉及机械特性优异的钛合金材料及其制法。

背景技术

钛合金、特别是Ti−6Al−4V合金作为航空器用从很久以前就为人所知。该钛合金通过真空电弧熔炼法或者电子束熔炼法制造。真空电弧熔炼法是在钛材料中仅配合适当量的A1−V母合金后，进行压制成型，形成胚块，然后将前述胚块相互接合制为熔解用电极，将该熔解用电极安装至真空电弧熔炼炉中，在真空中进行熔解，从而制造合金铸锭的方法。

与此相对，电子束熔炼法是将包含钛材料和Al−V母合金的熔解原料供给至炉床中并照射电子束使其熔解，使该熔融金属流入设置于下游的铸模中制造合金铸锭的方法。

然而，对于利用这些熔炼法的钛合金的熔制方法，由于铸锭从下方到上方依次逐渐凝固，因而需要解决合金成分在铸锭的下方和上方不均匀的所谓成分偏析的问题。由于该偏析，难以使合金成分、第三添加成分为高浓度。此外，电子束熔炼法中，低熔点成分从炉床挥发，具有引起熔融金属的经时性成分变化的问题。

相对于上述熔炼法，使用了粉末原料的合金采用的是对均匀混合而得的合金粉末原料进行加压成型的方法，与从铸锭的下方到上方依次逐渐凝固的熔炼法相比，从偏析的观点出发，压倒性地有利。此外，由于不经由熔融金属，因而也不会产生低熔点成分挥发的问题。由此，与熔炼法相比，利用粉末法的钛合金的制法具有各种优点。

然而，粉末法中使用的钛合金粉的加工性或成型性差，结果存在难以提高烧结密度的其他问题。特别是对于Ti−6Al−4V合金，塑性形变能力小，因此利用粉末法的通常方法中，烧结密度难以提高是已知的（例如，参照专利文献1）。

因此，通常的粉末通过以冷等静压（Cold　Isostatic　Press、以下简称为CIP）热等静压（Hot　Isostatic　Press、以下简称为HIP）处理为代表的烧结法来制造致密的钛合金材料。

然而，即使在进行了利用前述CIP处理和HIP处理的烧结处理的情况下，有时也会产生残留空孔，无法提高所制造的钛合金材料的烧结密度。关于这一点，已知通过例如在前述合金粉中添加作为第三成分的B、Mo、W、Ta、Zr、Nb或Hf，经CIP处理和HIP处理的合金材料的强度、韧性有时得到改善（例如，参照专利文献2）。

然而，前述专利文献2中公开的烧结后的钛合金中的残留空孔的上限规定为50μm以下，对于与现状相比要求更高强度的材料，理想的是更微细的空孔或实质上无空孔的致密的合金。

现有技术文献

专利文献

专利文献1 : 日本特公平02−050172号公报专利文献2 : 日本特开平5−009630号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

本申请发明的目的在于，以钛合金碎屑或钛合金铸锭为原料，通过粉末法，提供品质优异的钛合金粉、钛合金材料及其制造方法。

用于解决技术问题的方法

基于所述情况，对前述课题进行了深入研究，结果得到如下见解：通过以前述钛合金碎屑或钛合金铸锭为原料，将其氢化制成氢化钛合金后，将其脱氢，由此制成钛合金粉，进一步配合铜粉、铬粉或铁粉，可以制造组成均匀的钛合金复合粉，从而完成了本申请发明。

此外，还得到如下见解：将配合了铜粉、铬粉或铁粉的钛合金复合粉通过CIP处理后进行HIP处理的方法、或将钛合金复合粉封入包套进行HIP处理的方法，可以将相对于理论密度的表观密度致密化到99％以上，从而完成了本申请发明。

即，本申请发明所述的钛合金复合粉是在钛合金粉中配合选自铜粉、铬粉或铁粉中的至少1种金属粉而成的钛合金复合粉，其特征在于，配合的金属粉为1种时，其配合量为1～10wt％，为2种以上时，其配合量为1～20wt％。

优选的方式是，构成本申请发明所述的钛合金复合粉的钛合金粉含有铝和钒，或者除了铝和钒还含有锆、锡、钼、铁、铬中的至少1种或2种以上。

优选的方式是，本申请发明所述的钛合金复合粉中使用的铜粉、铬粉或铁粉的任一者的平均粒度在1～300μm的范围。

本申请发明所述的钛合金复合粉的制造方法的特征在于，用于该方法中的钛合金粉是将钛合金原料氢化所得的氢化钛合金粉脱氢制成钛合金粉后，配合铜粉、铬粉或铁粉中的1种以上而得到的。

本申请发明所述的钛合金材料的制造方法的特征在于，将钛合金复合粉通过在CIP处理后进行HIP处理的方法、或将钛合金复合粉封入包套进行HIP处理的方法进行致密化。

本申请发明所述的钛合金材料的特征在于，作为钛合金材料的原料的钛合金粉是以钛合金复合粉为原料，所述钛合金复合粉是将钛合金原料氢化所得的氢化钛合金粉脱氢制成钛合金粉后，配合铜粉、铬粉或铁粉中的1种以上而得到的。

优选的方式是，通过前述方法制造的钛合金材料的真密度为理论密度的99％以上。

发明效果

以上，本申请发明所述的钛合金材料由于不经过熔解和凝固，因而不产生铜、铬或铁的偏析，结果实现可添加熔炼法难以使其分散或固溶的高浓度的铜、铬或铁的效果。此外还实现如下其它不同效果：由于钛合金粉末与铜粉、铬粉或铁粉的反应发生在致密化工序中，因而混合阶段不需要机械合金化等特殊的方式。

附图说明

[图1] 是表示本申请发明的钛合金材料的制造工序的框图。

[图2] 是氢化脱氢化工序中制造的Ti−6Al−4V合金粉末的SEM照片。

[图3] 是在钛合金粉中添加铜粉而得到的钛合金复合粉末的SEM照片。

[图4] 是含有5％Cu的Ti−6Al−4V合金材料的宽度方向上的EPMA分析结果。

具体实施方式

以下，参照附图的同时对本申请发明的最佳实施方式进行说明。

图1表示本申请发明所述钛合金材料的制造中所述的优选方式。对于本申请发明所述的钛合金原料，可以另外制造具有期望成分的母合金粉，并将纯钛粉与该母合金粉进行混合来使用，但由于母合金粉价格高，故从削减成本的观点出发，优选以钛合金切割粉、钛合金锻造片、或者钛合金棒的端材等原本就具有所期望的成分的合金碎屑或钛合金铸锭作为原料来使用。

这些钛合金碎屑或钛合金铸锭（以下，有时简称为“钛合金原料”）优选预先整形为规定的长度或大小，进行尺寸调整。例如，合金切割粉的情况下，优选预先将其切断成100mm以下的长度。通过预先切断成如前所述的长度，实现可以高效地进行后续工序的氢化工序的效果。此外，对于锻造片那样的块状合金碎屑而言，只要是能放入氢化炉程度的大小，特别是预先处理的大小就没有问题。合金原料为钛合金铸锭的情况下，优选制成切割粉。

如前述那样进行处理经调整的钛合金原料被供给至氢气氛下的氢化处理工序。氢化处理优选在500～650℃的温度范围进行。由于合金原料的氢化处理反应为放热反应，因而伴随氢化反应的进行，不需要利用加热炉的升温操作，可以自发地进行氢化反应。

经氢化处理的钛合金原料（以下，有时简称为“氢化钛合金”）优选冷却至室温后，在氩气等惰性气氛下粉碎・筛分至规定的粒度。

通过进行前述氢化钛合金粉的粉碎和筛分处理，实现如下效果：可以通过在后续工序中进行的CIP处理后进行HIP处理的方法、或将钛合金复合粉封入包套后进行HIP处理的方法而有效地进行钛合金复合粉的致密化工序。

接着，经粉碎・筛分成粉末状的氢化钛合金粉优选在保持为减压气氛的气氛中进行加热处理至高温范围。脱氢处理温度优选在500℃～800℃的温度范围进行。与前述的氢化处理反应不同，脱氢反应为吸热反应，因而需要进行加热操作直到来自氢化钛合金粉的氢不在产生。通过前述操作，可以得到本申请发明所述的钛合金粉。

本申请发明所述的钛合金粉优选预先整粒为1～300μm的范围。

前述脱氢处理结束后得到的钛合金粉有时会相互烧结，这种情况下，优选再次进行粉碎和筛分处理。

脱氢处理后，在经粉碎和筛分的钛合金粉中配合本申请发明中使用的第三成分，即铜粉、铬粉、或铁粉，由此可以获得本申请发明所述的钛合金复合粉。经粉碎・筛分处理，并配合铜粉、铬粉或铁粉而成的钛合金复合粉的粒度优选预先整粒为1～300μm的范围。

本申请发明中，前述致密化处理优选将CIP、HIP适当组合进行处理。

例如，优选将由上述方法得到的钛合金复合粉填充至CIP橡胶(CIPラバー)中，在100～200Mpa进行处理后，接着填充至HIP包套中，在不超过β相变点的温度下，在50～200MPa的压力下进行HIP处理1～5Hr。这样的CIP处理后，通过进行接着进行的HIP处理，由此可获得致密化的钛合金材料。

此外，优选将前述的通过上述方法得到的钛合金复合粉在不进行CIP处理的条件下填充于HIP包套，在不超过β相变点的温度下，在50～200MPa的压力下进行HIP处理1～5Hr。通过单独进行这样的HIP处理也可以获得致密化的钛合金材料。

接着，以下说明钛合金粉中配合的铜粉、铬粉或铁粉的添加所带来的作用效果。

添加铜粉、铬粉或铁粉的作用效果

通过对钛合金粉配合铜粉、铬粉或铁粉，可期待提高材料的机械特性，改善成型性和烧结性。

本发明中，对于钛合金粉优选配合作为第三成分的铜粉、铬粉、或铁粉。其配合比率在单独添加这些金属粉的情况下，相对于钛合金粉的重量，优选在1～10％的范围进行配合。此外，对于铜粉、铬粉或铁粉复合配合2种以上时的配合比率，相对于钛合金粉的重量以合计计优选在1～20％的范围进行配合。

此外，在钛合金中最初就含有铁或铬的情况下，优选在前述钛合金中所含的铁或铬的含量与之后添加的铁或铬的添加量的合计在1～10％的范围进行配合。

钛合金粉中单独添加的第三成分的铜粉、铬粉或铁粉的配合比为1％以下时，烧结过程的致密化工序中，不能充分发挥足够的致密化效果。另一方面，钛合金粉中添加的铜粉、铬粉或铁粉的配合比超过10％时，钛合金的强度会降低，故不优选。

钛合金粉中复合添加第三成分的情况中，也因为同样的理由，相对于钛合金粉的配合比率优选为1％～20％的范围。

此外，钛合金中最初就含有铜、铬或铁的情况下，优选前述钛合金中所含的铜、铬或铁的重量与之后添加的各种金属的添加量的合计在1～20％的范围进行配合。

本申请发明中使用的铜粉、铬粉或铁粉的纯度优选具有2N5～4N5左右的纯度。

由于钛合金粉的成型性差，通过单纯的金属模具压制等难以成型，因而需要进行CIP处理。经CIP处理后的成型体也对CIP压力敏感，低于100MPa的施加压力则强度不够，无法获得良好的成型体。

然而，若在钛合金粉中添加铜粉、铬粉或铁粉，则成型体的强度变强，即使在100MPa以下的成型压力下也维持成型体的形状。认为这是由于钛合金粉的形变能少的性质通过添加铜粉、铬粉或者铁粉而得到改善的缘故。

添加了铜粉、铬粉或铁粉的钛合金粉由于如上所述形变能得到改善，因而结果实现烧结特性也优异的效果。

此外，通过对添加了铜粉、铬粉或铁粉的钛合金粉进行CIP处理后接着进行的HIP处理，或封入包套的HIP处理，可以获得相对于无空隙的理论密度的密度比为99％以上的烧结体。认为这是由于铜粉、铬粉或铁粉作为烧结促进剂发挥作用的缘故。

此外，通过将铜粉、铬粉或铁粉的配合比控制在前述范围，通过进行CIP处理后接着进行的HIP处理的方法，或进行封入包套的HIP处理，实现可以良好地维持经致密化处理的钛合金材料的机械性质的效果。这是由于铜粉、铬粉或铁粉的添加带来固溶强化效果的缘故。

钛合金粉中添加的铜粉、铬粉或铁粉可以使用市售的粉末状的试样。难以获得粉末状试样的情况下，可以使用将块状试样粉碎・筛分而得到的粉末。

添加了铜粉、铬粉或铁粉的钛合金粉通过进行CIP处理后接着进行的HIP处理、或将钛合金粉封入包套的HIP处理而被致密化。

例如，Ti−6Al−4V合金中添加了铜粉、铬粉或铁粉的合金优选在β相变点以下的温度900℃下，以100～200MPa的静水压进行CIP处理，接着以100MPa的静水压进行1小时HIP处理。

此外，例如Ti−6Al−4V合金中添加了铜粉、铬粉或铁粉的合金优选在封入包套后，在β相变点以下的温度900℃下，以100MPa的静水压进行1小时HIP处理。通过这样的致密化处理可以获得密度为99％以上的钛合金材料。

钛合金粉中配合的铜粉、铬粉或铁粉在致密化工序中在合金材料基体的钛中扩散，从而实现可制造铜、铬或铁原子在钛合金中均匀固溶的合金的效果。

本申请发明中，在钛合金中固溶的铜、铬或铁与以往的熔解法相比，实现如下效果：单独添加的情况下可以固溶至1～10wt％的高范围，复合添加的情况下，可以固溶至1～20wt％的高范围。结果，实现可有效控制钛合金材料的机械特性的效果。

此外，本申请发明中，前述的钛合金粉可以将由Ti−6Al−4V合金、Ti−3Al−2.5V合金、Ti−6Al−2Sn−4Zr−6Mo合金，Ti−6Al−6V−2Sn合金、Ti−10V−2Fe−3Al合金（10−2−3）、Ti−5Al−4V−0.6Mo−0.4Fe合金（Timetal　54M）、Ti−4.5Al−3V−2Fe−2Mo合金（SP700）、Ti−15V−3Cr−3Al−3Sn合金（15−3−3−3）、Ti−4Al−2.5V−1.5Fe合金（ATI425）Ti−5Al−5V−5Mo−3Cr合金（Ti−5553）构成的钛合金作为原料使用。

含有通过上述方法进行致密化后的铜、铬、铁的钛合金材料通过之后的例如压延、挤出、拉制等加工和热处理，实现可进一步控制机械特性的效果。

实施例

以下说明钛合金粉的具体制作例。

［实施例1］

将Ti−6Al−4V合金碎屑切割粉切断成长度10mm以下的金属屑后，插入容器，装入炉中，真空排气后开始加热，炉内温度达到300℃后将氢导入炉内，一边用氢使炉内成为稍微加压状态，一边持续加热至650℃。在这期间Ti−6Al−4V合金碎屑切割粉与氢反应，炉内温度升高，因而将加热器输出设为0，持续到反应结束。

反应完全结束后，将炉冷却，取出材料。用X射线衍射进行确认，结果只检测出氢化钛的峰，确认了材料全部变成氢化物。将该氢化物在氩气气氛下粉碎，用300目的筛进行筛分获得粒度为48μm以下的氢化钛合金粉。将该氢化钛合金粉插入Ti制的容器，用真空加热炉进行脱氢处理。真空排气后开始加热时，从300℃左右的温度开始发生氢气解离的反应（脱氢），保持这样使温度上升至500℃、600℃，促进脱氢化。由于脱氢化反应为吸热反应，因而为了高效地进行脱氢化，将炉内温度维持恒定是重要的，若保持在650℃ 1Hr，则真空度恢复，可以获得1×10⁻ ³mbar的真空度，因而停止加热器，进行冷却。取出的粉末通过X射线衍射确认为Ti−6Al−4V钛合金粉。此外，由于一部分发生凝集，因而通过块料破碎机进行块料破碎，获得300μm以下的钛合金粉。图2中示出其中得到的钛合金粉的SEM照片。根据该照片，对于通过本申请发明所述方法制造的钛合金粉，确认到可以获得粒度比较整齐的合金粉。

［实施例2］

在实施例1记载的钛合金粉中，以相对于钛合金粉为5wt％的方式配合日矿金属株式会社制的电解铜粉（粒度45μm以下），用V型混合机进行混合。图3表示通过上述方法制造得到的钛合金复合粉的SEM照片。根据该照片，对于通过本申请发明制造得到的钛合金复合粉，确认到粒度比较整齐。所得混合粉的粒度最大为300μm，平均粒度为60μm。

［实施例3］

将实施例2中记载的添加Cu的钛合金粉填充至CIP橡胶中，以100Mpa进行CIP处理。CIP成型体的密度为65％，具有能够自立的充分的强度，操作时不会崩坏。

将CIP成型体封入软钢包套中进行HIP处理。HIP条件为900℃、100MPa、1Hr。HIP处理后，将钛合金材料取出，测定其密度，结果为99％以上。这里所谓的密度是指表观密度相对于真密度之比。

［实施例3−2］

将实施例2中记载的添加Cu的钛合金粉封入软钢包套中进行HIP处理。HIP条件为900℃、100MPa、1Hr。HIP处理后，将钛合金材料取出，测定其密度，结果为99％以上。这里所谓的密度是指表观密度相对于真密度之比。

［实施例4］

进行实施例3的钛合金材料的拉伸试验和硬度测定试验。0.2%屈服强度为1200MPa，拉伸强度为1300MPa，伸长率为10%。对于0.2%屈服强度、拉伸强度，均确认到是比用熔炼法制作的未添加Cu的Ti−6Al−4V合金退火材料高20%以上的强度。维氏硬度为465。

将实施例3的钛合金材料在10.5mm的范围内通过EPMA进行分析，确认到Ti、Al、V、Cu的各成分的不均，其结果示于图4。确认到Cu浓度在10.5mm的分析范围内几乎均匀地为5%。

［实施例5］

在实施例1的钛合金粉中配合Cr粉使其相对于钛合金粉为5wt%，获得含Cr的钛合金粉。Cr粉使用了将日本重化学工业株式会社制的电解Cr粉碎、通过50目筛而得到的粉末。在与实施例3相同的条件下，CIP处理后接着进行HIP处理，获得含Cr的钛合金材料。其密度为99%以上。

［实施例5−2］

将实施例5中记载的添加铬的钛合金粉封入软钢包套中进行HIP处理。HIP条件为900℃、100MPa、1Hr。HIP处理后，将钛合金材料取出，测定其密度，结果为99％以上。

［实施例6］

在实施例1的钛合金粉中配合Fe粉使其相对于钛合金粉为5wt%，获得含Fe的钛合金粉。Fe粉使用平均粒径4μm的粉末，其为市售的雾化铁粉。在与实施例3相同的条件下，CIP处理后接着进行HIP处理，获得含Fe的钛合金材料。其密度为99%以上。

［实施例6−2］

将实施例6中记载的添加铁的钛合金粉封入软钢包套中进行HIP处理。HIP条件为900℃、100MPa、1Hr。HIP处理后，将钛合金材料取出，测定其密度，结果为99％以上。

［实施例7］

在实施例1的钛合金粉中配合Cu粉和Fe粉使其相对于钛合金粉分别为5wt%、以Cu＋Fe合计计为10wt%，获得含有Cu、Fe的钛合金粉。Cu粉、Fe粉各自使用了与实施例2、实施例6中所述的相同粉末。在与实施例3相同的条件下，CIP处理后接着进行HIP处理，获得含Cu、Fe的钛合金材料。其密度为99%以上。

［实施例7−2］

将实施例7中记载的添加了Cu粉和Fe粉的钛合金粉封入软钢包套进行HIP处理。HIP条件为900℃、100MPa、1Hr。HIP处理后，将钛合金材料取出，测定其密度，结果为99％以上。

［实施例8］

在实施例1的钛合金粉中配合Cu粉和Cr粉使其相对于钛合金粉分别为5wt%、以Cu＋Cr合计计为10wt%，获得含有Cu、Cr的钛合金粉。Cu粉、Cr粉各自使用了与实施例2、实施例5中所述的相同粉末。在与实施例3相同的条件下，CIP处理后接着进行HIP处理，获得含Cu、Cr的钛合金材料。其密度为99%以上。

［实施例8−2］

将实施例8中记载的添加了Cu粉和Cr粉的钛合金粉封入软钢包套进行HIP处理。HIP条件为900℃、100MPa、1Hr。HIP处理后，将钛合金材料取出，测定其密度，结果为99％以上。

［实施例9］

在实施例1的钛合金粉中配合Cr粉和Fe粉使其相对于钛合金粉分别为5wt%、以Cr＋Fe合计计为10wt%，获得含有Cr、Fe的钛合金粉。Cr粉、Fe粉各自使用了与实施例5、实施例6中所述的相同粉末。在与实施例3相同的条件下，CIP处理后接着进行HIP处理，获得含Cr、Fe的钛合金材料。其密度为99%以上。

［实施例9−2］

将实施例9中记载的添加了Cr粉和Fe粉的钛合金粉封入软钢包套进行HIP处理。HIP条件为900℃、100MPa、1Hr。HIP处理后，将钛合金材料取出，测定其密度，结果为99％以上。

［实施例10］

在实施例1的钛合金粉中配合Cu粉、Cr粉、Fe粉使其相对于钛合金粉分别为4wt%、以Cu＋Cr＋Fe合计计为12wt%，获得含有Cu、Cr、Fe的钛合金粉。Cu粉、Cr粉、Fe粉各自使用了与实施例2、实施例5、实施例6中所述相同的粉末。在与实施例3相同的条件下，CIP处理后接着进行HIP处理，获得含Cu、Cr、Fe的钛合金材料。其密度为99%以上。

［实施例10−2］

将实施例10中记载的添加了Cu粉、Cr粉、Fe粉的钛合金粉封入软钢包套进行HIP处理。HIP条件为900℃、100MPa、1Hr。HIP处理后，将钛合金材料取出，测定其密度，结果为99％以上。

［实施例11］

以与实施例2完全相同的方法配合Cu粉使Cu粉含量为1%、3%、8%、10%，获得含有Cu的钛合金粉。以与实施例3完全相同的方法进行CIP处理、HIP处理，获得含有Cu的钛合金材料。这些材料的密度均为99%以上。测定维氏硬度，结果如表1所示。表1中还一并示出实施例4中的全含5wt%的合金的结果。

［实施例11−2］

将实施例11中记载的以Cu粉含量为1%、3%、8%、10%的方式配合Cu粉而得到的钛合金粉封入软钢包套进行HIP处理。HIP条件为900℃、100MPa、1Hr。HIP处理后，将钛合金材料取出，测定其密度，结果为99％以上。测定维氏硬度，结果如表2所示。表2中还一并示出实施例3−2中所述的全含5wt%的合金的结果。

[表1]

Figure 2011800270556100002DEST_PATH_IMAGE001

[表2]

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［比较例1］

在与实施例1相同的钛合金粉中不添加Cu、Cr、Fe粉，在与实施例3相同的条件下进行CIP处理。从CIP橡胶中取出时，CIP成型体不具有充分的强度，刚取出后边角部即崩坏。一部分崩坏，在欲封入HIP容器中而进行处理时，从中央部分断裂成2个，无法进行HIP处理。接着将CIP的静水压设定为200MPa同样地进行CIP处理，结果获得了成型体，因而处理时十分小心地封入HIP容器，在与实施例3相同的条件下进行HIP处理。从HIP容器取出，测定密度，结果为98%。

［比较例2］

实施例11中，针对添加于钛合金粉中的铜粉的添加比率为0.5%和11%的情况也进行测定，测定烧结后得到的烧结体的密度比，其结果示于表3。添加于钛合金粉中的铜粉的添加比率为0.5%时得到的烧结体的密度比为98.3%。另外，添加于钛合金粉中的铜粉的添加比率为11%时得到的烧结体的密度比为98.2%。这样，添加于钛合金粉中的铜粉的添加比率在1～10%的范围内，得到的烧结体的密度比为99%以上，显示了良好的结果。然而，添加于钛合金粉中的铜粉的添加比率低于1%时、或超过10%时，确认到烧结体的密度比降低至低于99%。

[表3]

Figure 2011800270556100002DEST_PATH_IMAGE003

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产业实用性

本申请发明提供以钛合金碎屑或铸锭为原料，通过氢化、脱氢化法而得到的钛合金复合粉、以及经致密化的钛合金材料、及其制造方法。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.钛合金复合粉，其为在含有铝和钒、或除了铝和钒之外还含有选自锆、锡、钼、铁、铬中的至少1种或2种以上的钛合金粉中，混合选自铜粉、铬粉或铁粉中的至少1种金属粉而成的钛合金复合粉，其特征在于，所述钛合金粉是将钛合金原料氢化制成氢化钛合金粉，将其脱氢制成钛合金粉而得到的，配合的金属粉为1种时，其配合量为1～10wt%，为2种以上时，其配合量为1～20wt%。

2.根据权利要求1所述的钛合金复合粉，其特征在于，所述铜粉、铬粉或铁粉中任一者的平均粒度在1～300μm的范围。

3.钛合金复合粉的制造方法，其特征在于，将钛合金原料氢化制成氢化钛合金粉，将所述氢化钛合金粉脱氢制成钛合金粉，混合铜粉、铬粉或铁粉中的1种以上。

4.钛合金材料的制造方法，其特征在于，将权利要求1～2中任一项所述的钛合金复合粉通过在CIP处理后接着进行HIP处理的方法、或填充至包套后进行HIP处理的方法中的任一种方法来进行致密化。

5.钛合金材料，其通过权利要求4所述的方法制造。

6.根据权利要求5所述的钛合金材料，其特征在于，所述钛合金材料的真密度为理论密度的99%以上。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

权利要求1将“钛合金粉”限定为“含有铝和钒、或除了铝和钒之外还含有选自锆、锡、钼、铁、铬中的至少1种或2种以上的钛合金粉”，限定为“将钛合金原料氢化制造的氢化钛合金粉脱氢得到的钛合金粉”。进一步地，删除权利要求2。

此外，对于权利要求1和4，将“配合”明确为不伴随化学性结合的“混合”。

各对比文件公开了钛合金粉和陶瓷粉的混合物。然而，各对比文件中没有公开本发明所公开这样的将含有铝和钒、或除了铝和钒之外还含有选自锆、锡、钼、铁、铬中的至少1种或2种以上的钛合金粉氢化制造氢化钛合金粉，再将其脱氢得到的钛合金粉和陶瓷粉的混合物。

Claims

1. 钛合金复合粉，其为在钛合金粉中配合选自铜粉、铬粉或铁粉中的至少1种金属粉而成的钛合金复合粉，其特征在于，配合的金属粉为1种时，其配合量为1～10wt%，为2种以上时，其配合量为1～20wt%。

2. 根据权利要求1所述的钛合金复合粉，其特征在于，所述钛合金粉含有铝和钒，或者除了铝和钒之外还含有锆、锡、钼、铁、铬中的至少1种或2种以上。

3. 根据权利要求1所述的钛合金复合粉，其特征在于，所述铜粉、铬粉或铁粉中任一者的平均粒度在1～300μm的范围。

4. 钛合金复合粉的制造方法，其特征在于，将钛合金原料氢化制成氢化钛合金粉，将所述氢化钛合金粉脱氢制成钛合金粉，配合铜粉、铬粉或铁粉中的1种以上。

5. 钛合金材料的制造方法，其特征在于，将权利要求1～3中任一项所述的钛合金复合粉通过在CIP处理后接着进行HIP处理的方法、或填充至包套后进行HIP处理的方法中的任一种方法来进行致密化。

6. 钛合金材料，其通过权利要求5所述的方法制造。

7. 根据权利要求6所述的钛合金材料，其特征在于，所述钛合金材料的真密度为理论密度的99%以上。