CN111465462A - TiAl金属间化合物粉末的制造方法及TiAl金属间化合物粉末 - Google Patents

Abstract

提供一种可减少内部的气孔的TiAl金属间化合物粉末的制造方法。另外，提供一种减少了内部的气孔的TiAl金属间化合物粉末。一种TiAl金属间化合物粉末的制造方法，其中，使TiAl金属间化合物的切削片通过热等离子体火焰而进行球状化处理。另外，一种TiAl金属间化合物粉末，其剖面中的气孔率为0面积％～0.4面积％。所述TiAl金属间化合物粉末作为利用各种粉末冶金法或层叠造型法制作成形品时使用的原料粉末而适宜。

Description

TiAl金属间化合物粉末的制造方法及TiAl金属间化合物粉末

技术领域

本发明涉及一种TiAl金属间化合物粉末的制造方法、与TiAl金属间化合物粉末。

背景技术

包含TiAl或Ti₃Al、TiAl₃等的TiAl金属间化合物因密度小，另一方面，因高温强度优异，因此作为有用的轻量耐热材料而在航空宇宙领域或发电领域等中的各种设备的结构零件中的应用正在推进。

且说，TiAl金属间化合物为缺乏延展性、且难以进行机械加工的材料。因此，在制作具有规定形状的TiAl金属间化合物时，现实的是如下方法：准备TiAl金属间化合物的粉末，且将其利用各种粉末冶金法(例如，烧结、热等静压压制、金属粉末射出成形)或层叠造型法(也被称为3D打印或附加制造技术(additive manufacturing))成形为近净形(nearnet shape)。而且，现实的是如下方法：对所述成形为近净形的TiAl金属间化合物的表面进行切削加工，精加工为各种零件的最终形状。

作为获得所述TiAl金属间化合物粉末的方法，提出有如下方法：“将以TiAl金属间化合物为主成分的合金熔解，并使通过所述熔解而获得的液滴急冷凝固而获得金属粉末”(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-208432号公报

发明内容

发明所要解决的问题

专利文献1的方法为对于使TiAl金属间化合物粉末的组织微细化而言有效的方法。若为组织经微细化的TiAl金属间化合物粉末，则例如在通过烧结将其成形时，可维持所述微细的组织，因此，可对成形品赋予强度。

然而，即便为利用此种方法获得的成形品，其强度的提高仍有改善的余地。即，若TiAl金属间化合物粉末的内部存在许多气孔(孔隙)，则在成形品的内部，所述气孔引起的孔隙也大量残留，可使成形品的机械特性或可靠性降低。

本发明的目的在于提供一种可减少TiAl金属间化合物粉末的内部的气孔的TiAl金属间化合物粉末的制造方法、与所述TiAl金属间化合物粉末。

解决问题的技术手段

本发明为一种TiAl金属间化合物粉末的制造方法，其中，使TiAl金属间化合物的切削片通过热等离子体火焰而进行球状化处理。而且，优选为满足以下的一个或两个以上的必要条件的TiAl金属间化合物粉末的制造方法。

·所述切削片的大小为500μm以下。

·所述热等离子体火焰的功率为10kW～250kW。

·所述热等离子体火焰为高频等离子体火焰。

·所述热等离子体火焰的运行气体为惰性气体。

·用以向所述热等离子体火焰的区域供给所述切削片的载气为惰性气体。

另外，本发明为一种TiAl金属间化合物粉末，其剖面中的气孔率为0面积％～0.4面积％。而且，优选为满足以下的一个或两个以上的必要条件的TiAl金属间化合物粉末。

·二次投影图像中的面积圆形度在整体的90％以上的个数中为0.9以上。

·粒子径以体积基准的累计粒度分布的50％粒子径(D50)计为1μm～250μm。

·成分组成为以质量％计为Al：10％～80％、且剩余部分为Ti及杂质。而且，进而包含Nb：20.0％以下、Cr：20.0％以下中的一种或两种元素种类，或者，包含分别为20.0％以下的V、Ta、Mn、B、Si、C、W、Y中的一种或两种以上的元素种类。

·在粉末冶金法或层叠造型法中使用。

发明的效果

根据本发明，可减少TiAl金属间化合物粉末的内部的气孔。

附图说明

图1是表示本发明例的TiAl金属间化合物粉末的剖面的一例的附图代替照片。

图2是表示比较例的TiAl金属间化合物粉末的剖面的一例的附图代替照片。

图3是表示用于进行与本发明相关的球状化处理的热等离子体处理装置的一例的结构图。

图4是表示实施例2中所使用的切削片、以及由所述切削片制作的TiAl金属间化合物粉末的外观形状的一例的附图代替照片。

图5是利用电子探针显微分析仪(Electron Probe MicroAnalyzer，EPMA)(电子束显微分析仪)对实施例2中所使用的切削片、以及由所述切削片制作的TiAl金属间化合物粉末的剖面的Al浓度进行分析而得的元素映射图。

图6是表示实施例3中所使用的切削片、以及由所述切削片制作的TiAl金属间化合物粉末的外观形状的一例的附图代替照片。

图7是利用EPMA对实施例3中所使用的切削片、以及由所述切削片制作的TiAl金属间化合物粉末的剖面的Al浓度进行分析而得的元素映射图。

具体实施方式

以下，对本发明的各构成要件进行说明。

(1)本发明的TiAl金属间化合物粉末的制造方法是使TiAl金属间化合物的切削片通过热等离子体火焰而进行球状化处理。

以前，TiAl金属间化合物粉末是利用如下方法制造：“将以TiAl金属间化合物为主成分的合金熔解，并使通过所述熔解而获得的液滴急冷凝固而获得金属粉末”。而且，关于所述现有方法，具体提出的方法为“等离子体旋转电极法”或“气体雾化法”(专利文献1)。

根据等离子体旋转电极法，首先，准备TiAl金属间化合物的母材(铸锭(ingot))作为原始材料。而且，将所述母材作为旋转电极，且对所述旋转的电极的顶端部直接照射等离子体，由此，母材的顶端部熔融而成的具有TiAl金属间化合物的成分组成的液滴飞散。而且，所述飞散的液滴凝固，从而获得TiAl金属间化合物粉末。

另外，根据气体雾化法，准备具有TiAl金属间化合物的成分组成的熔态金属作为原始材料。而且，通过使气体的高压喷气碰触所述熔态金属的细流而飞散的液滴凝固，从而获得TiAl金属间化合物粉末。

在等离子体旋转电极法的情况下，需要预先准备铸锭作为圆柱状的电极，制造工序增加而成本高。另外，在等离子体旋转电极法的情况下，若要制造粒径为100μm以下的微细的粉末，并不容易。

而且，在气体雾化法的情况下，一边吹附氩气等惰性气体(冷却气体)一边使熔态金属液滴化，并使其凝固，因此，在内部卷入气体，凝固后的粉末内部容易形成许多气孔。

相对于此，在本发明的情况下，首先，将所述原始材料制成TiAl金属间化合物的“切削片”。即，若为切削片，则自开始起便容易调整为与目标TiAl金属间化合物粉末相符的大小(体积)，因此，无需如气体雾化法般，在熔融状态下“吹附高压气体”而截断为规定的粉末大小，可消除在TiAl金属间化合物粉末的内部形成气孔的主要因素。另外，通过使用切削片，TiAl金属间化合物粉末的粒度调整也容易。切削片的大小可通过适宜地进行粉碎或分级等来进行调整。在此情况下，考虑到后述的球状化处理时的处理能力等，例如，适宜的是调整为500μm以下的大小(长度)。优选为400μm以下，更优选为300μm以下，进而优选为200μm以下。另外，优选为30μm以上，更优选为40μm以上，进而优选为50μm以上。

而且，因TiAl金属间化合物为缺乏延展性的材料，因此切削所述材料时产生的切削片并不会长地连接，容易成为截断为粒状的形状。因此，根据所述情况，也容易进行所述粒度调整。

此外，若为所述切削片，则如为了直接粉碎大的原材料而将原材料的氢脆化与粉碎加以组合而获得的“粉碎片”般，初期(原始材料)的氢含量不会上升，因此对于TiAl金属间化合物粉末中的氢含量的减少化而言也有利。而且，根据所述情况，可容易获得氢含量小于0.1质量％的TiAl金属间化合物粉末。

再者，关于所述切削片的大小，若考虑到在后述的球状化处理中利用热等离子体火焰的情况，则就可减少TiAl金属间化合物的主要成分即Al的过量的挥发量的方面而言，有利的是切削片大。认为其原因在于：在使切削片通过热等离子体火焰时，低熔点的Al成分容易蒸发，小的切削片容易受其影响。因此，通过将切削片的大小(长度)设为优选70μm以上、更优选80μm以上、进而优选90μm以上，可抑制球状化处理中的自切削片的Al的过量挥发。由此，可抑制缘于原始材料的成分变动。另外，还可抑制所制造的TiAl金属间化合物粉末的每一个之间可产生的Al浓度的差。

而且，在本发明的情况下，对于所述切削片，通过进行使其通过热等离子体火焰的“球状化处理”，可获得TiAl金属间化合物粉末。所谓球状化处理，是指如下方法：使经小片化的金属等原始材料通过高温的热等离子体火焰，由此，在所述热等离子体火焰的区域中通过的过程中的小片熔融，并且利用表面张力而经球状化，所述经球状化的小片(液滴)在出了热等离子体火焰的区域以后凝固并被回收，由此，可制作圆球度高的粉末(例如，对二次投影图像进行图像分析而得的面积圆形度为0.9以上的粉末)。而且，在所获得的TiAl金属间化合物粉末中，二次投影图像中的面积圆形度在整体的90％以上的个数中为0.9以上。优选为0.95以上。关于所述“整体的90％以上的个数”，可测定大约10000个TiAl金属间化合物粉末的面积圆形度。若所测定的TiAl金属间化合物粉末的个数为10000个以上，则其整体的面积圆形度的含有比率的数值稳定。此种球状化处理例如可利用图3的热等离子体处理装置来进行(关于图3的热等离子体处理装置的结构，在实施例中进行说明)。

再者，所述二次投影图像中的面积圆形度可对二次投影图像中的圆相当直径为1μm以上的TiAl金属间化合物粉末进行测定。

若为所述球状化处理，则TiAl金属间化合物在容易取入气体的液滴的状态时(即，当在热等离子体火焰中通过的过程中时)，其周围存在的气体量少，因此液滴与大量的气体接触的机会少，可减少在TiAl金属间化合物粉末的内部形成气孔的主要因素。而且，在液滴的状态时，其周围存在的气体量少是指可与液滴进行反应的反应物量也少。因此，根据所述情况，凝固后的粉末的清洁度也可维持得高，因此所述球状化处理对于活性金属即TiAl金属间化合物的处理而言正是适宜的方法。而且，根据以上情况，例如，能够以低成本制造粒子径达至100μm以下般的、微细的TiAl金属间化合物粉末。

此时，运行中的热等离子体火焰的功率优选为设为10kW以上。通过提高热等离子体火焰的功率，容易促进球状化。优选为12kW以上。

另一方面，运行中的热等离子体火焰的功率的上限并无特别限制。其中，例如可设为250kW以下。另外，可设为200kW以下或150kW以下、100kW以下。进而，可设为50kW以下或40kW以下、30kW以下。而且，通过降低热等离子体火焰的功率，可减少TiAl金属间化合物的主要成分即Al的过量的挥发量。优选为20kW以下，更优选为17kW以下，进而优选为14kW以下。由此，可抑制缘于原始材料的成分变动。另外，还可抑制所制造的TiAl金属间化合物粉末的每一个之间可产生的Al浓度的差。

另外，优选为将热等离子体火焰设为“高频(射频(radio frequency，RF))等离子体火焰”。通过将热等离子体火焰设为RF等离子体火焰，可形成5000K～10000K左右的高温部。而且，根据所述情况，通过热等离子体火焰的切削片暴露于高温下，其表面或内部瞬间熔融，且利用表面张力而球状化，因此对于凝固后的TiAl金属间化合物粉末的圆球度的提高、或内部的气孔的进一步的减少而言适宜。

产生热等离子体时的“运行气体”优选为使用反应性低的氩气等惰性气体。所谓惰性气体，并非混合气体，而是指去除杂质后由惰性气体构成的气体。运行气体也可使用氢气。其中，在此情况下，存在凝固后的TiAl金属间化合物粉末中的氢含量上升的情况。而且，在欲获得氢含量得到限制的TiAl金属间化合物粉末的情况下，需要对凝固后的TiAl金属间化合物粉末在减压环境中或真空中进行加热等脱氢处理。因此，所述运行气体优选为惰性气体。根据所述情况，也可将TiAl金属间化合物粉末的氢含量减少至例如0.002质量％以下、或0.001质量％以下。

这些运行气体也可作为用以将切削片供给至热等离子体火焰的区域的载气来利用。

(2)本发明的TiAl金属间化合物粉末的剖面中的气孔率为0面积％～0.4面积％。

在使用TiAl金属间化合物的粉末并利用各种粉末冶金法或层叠造型法将其成形时，若预先减少粉末内部的气孔，则成形品内部的气孔也可减少，因此对于提高成形品的强度而言有效果。具体而言，为气孔部分的面积在粉末的剖面积中所占的比率(即，粉末的剖面中的气孔率)为“0面积％～0.4面积％”的TiAl金属间化合物粉末。优选为0.3面积％以下。更优选为0.2面积％以下。进而优选为0.1面积％以下。而且，这些气孔率可利用所述本发明的TiAl金属间化合物粉末的制造方法来达成。

再者，测定所述气孔率的TiAl金属间化合物粉末的剖面理想的是设为在所述粉末的中心位置进行分割而成的剖面(即，直径为粒子径的剖面)。然而，在每一个粉末中准确地露出此种剖面并不现实。在本发明中，依照通常的显微镜观察用试样的制作要领，首先，将TiAl金属间化合物粉末的集合以所述多个粉末按照随机的状态排列、或者可确保某程度的厚度的方式埋入树脂中。其次，对埋入有所述多个粉末的树脂的一面进行研磨。而且，只要测定在所述研磨面露出的多个粉末的剖面中的气孔率即可。

图1及图2分别是表示本发明例及比较例的TiAl金属间化合物粉末的剖面的一例的光学显微镜照片(倍率100倍)。在这些显微镜照片中，白色的圆形状者为TiAl金属间化合物粉末的剖面。而且，在所述白色的圆形状者的内部以黑色确认到者为气孔。再者，所述白色的圆形状者一侧的黑色的圆形状者为研磨中TiAl金属间化合物粉末自树脂脱落而成的痕迹。而且，通过对所述显微镜照片进行图像处理等，可求出TiAl金属间化合物粉末的剖面的气孔率。关于求出的气孔率，可还包括剖面中并未确认到气孔的TiAl金属间化合物粉末在内，对大约500个TiAl金属间化合物粉末的气孔率进行测定，并设为其整体的气孔率(平均气孔率)。若测定了气孔率的TiAl金属间化合物粉末的个数为500个以上，则其整体的气孔率的数值稳定。

与本发明相关的TiAl金属间化合物的成分组成例如可设为以质量％计为Al：10％～80％、且剩余部分为Ti的基本成分组成(包含杂质)。而且，在所述成分组成中，可在粉末维持TiAl金属间化合物的形态的范围内进而包含Nb：20.0％以下、Cr：20.0％以下中的一种或两种元素种类。而且，这些元素种类的合计优选为20.0％以下。

关于Nb，优选为0.1％以上，更优选为1.0％以上，进而优选为2.0％以上，进而更优选为3.0％以上，特别优选为4.0％以上。另外，关于Nb，优选为16.0％以下，更优选为13.0％以下，进而优选为10.0％以下，进而更优选为6.0％以下。

而且，关于Cr，优选为0.1％以上，更优选为0.5％以上，进而优选为1.0％以上，进而更优选为1.5％以上，特别优选为2.0％以上。另外，关于Cr，优选为16.0％以下，更优选为13.0％以下，进而优选为10.0％以下，进而更优选为6.0％以下，特别优选为3.0％以下。

而且，除了包含所述Nb或Cr以外，还可包含V、Ta、Mn、B、Si、C、W、Y中的一种或两种以上的元素种类作为杂质，或者，也可在粉末维持TiAl金属间化合物的形态的范围内，分别包含20.0％以下。优选为可分别设为0.1％以上。另外，优选为这些元素种类的合计为20.0％以下，或0.1％以上。

以上的成分组成可通过如下方式获得：采取0.1g以上的TiAl金属间化合物粉末并对其进行测定。

本发明的TiAl金属间化合物粉末例如可将粒子径设为以体积基准的累计粒度分布的50％粒子径(D50)计而为1μm～250μm。进而，可将所述基于D50的粒子径设为150μm以下。而且，也可制成基于D50的粒子径达至100μm以下、或50μm以下般的、微细的TiAl金属间化合物粉末。再者，关于所述基于D50的粒子径的下限，就确保TiAl金属间化合物粉末的流动性的方面而言，也可设为5μm。而且，关于所述下限，也可设为10μm。本发明的TiAl金属间化合物粉末作为利用各种粉末冶金法或层叠造型法制作成形品时使用的原料粉末而适宜。

实施例1

图3是表示RF热等离子体处理装置的一例的结构图。所述RF热等离子体处理装置具有直径50mm的圆筒形的等离子体产生空间。而且，热等离子体产生部由电感耦合型RF等离子体焰炬构成。所述构成具有由冷却壁1隔开的等离子体产生空间2，且具有设置于冷却壁1外侧的高频线圈3、与自高频线圈3的轴向的一侧供给运行气体的运行气体供给部4。RF热等离子体火焰是通过如下方式产生：自供给部4供给运行气体，并对高频线圈3施加电压。

另外，所述热等离子体处理装置包括：向在高频线圈3的内侧产生的热等离子体火焰5中，供给载气、以及作为原始材料的小片的粉末供给喷嘴6；设置于热等离子体火焰5的下游侧的腔室7；以及自腔室7进行排气的排气装置8。

使用所述RF热等离子体处理装置，对TiAl金属间化合物的切削片实施球状化处理，制作TiAl金属间化合物粉末(粒子径：约45μm～150μm)。各粉末的D50的测定是使用麦奇克贝尔(Microtrac-bel)公司制造的激光衍射散射式粒子分布测定装置“MT3300”对约3g的TiAl金属间化合物粉末进行。另外，在所制作的TiAl金属间化合物粉末中的、整体的90％以上的个数中，二次投影图像中的面积圆形度为0.95以上。此时，二次投影图像中的面积圆形度的测定是使用马尔文仪器(Malvern Instruments)公司制造的粒子图像分析装置“茂弗洛基(Morphologi)G3”对20000个TiAl金属间化合物粉末进行。

切削片是通过如下方式准备：将表2所示的成分组成的铸锭作为原始材料，并对其进行切削。切削片为针状，其长度是通过进行粉碎及分级而调整为45μm～200μm左右。球状化处理时的等离子体运行条件如表1所示。再者，腔室7内的压力是相对于大气压而设为-0.02MPa的负压。

[表1]

另一方面，将所述铸锭熔解，并对所述熔解的熔态金属实施将喷射气体及冷却气体设为Ar的气体雾化法，制作TiAl金属间化合物的气体雾化粉末。而且，对所述气体雾化粉末以成为粒子径：约45μm～150μm的方式进行分级，制成TiAl金属间化合物粉末(将基于D50的粒子径示于表2中)。所述分级后的TiAl金属间化合物粉末中的、二次投影图像中的面积圆形度小于0.95的粉末的个数超过整体的20％。此时，二次投影图像中的面积圆形度的测定是使用与所述相同的装置，对20000个TiAl金属间化合物粉末进行。

而且，对于利用以上的球状化处理及气体雾化法制作的各TiAl金属间化合物粉末，依照所述要领，对其剖面中观察到的气孔率进行测定。另外，还分析了成分组成。成分组成的分析是根据各元素种类的分析方法，采取0.1g以上的TiAl金属间化合物粉末来进行。关于金属元素，对于0.25g的TiAl金属间化合物粉末，利用电感耦合等离子体(InductivelyCoupled Plasma，ICP)发光分光法对Al、Nb、Cr的含量进行分析。关于气体元素，对于0.3g的TiAl金属间化合物粉末，利用惰性气体熔解-红外线吸收法分析氧含量，并利用惰性气体熔解-热导率法分析氢含量(对于切削片也同样如此)。将这些结果与原始材料(或切削片)的成分组成及D50的粒子径一起示于表2中。

[表2]

※切削片的氧量为0.083％。

根据表2的结果，利用气体雾化法制作的TiAl金属间化合物的粉末4的气孔率为2.2面积％。相对于此，利用球状化处理制作的本发明例的TiAl金属间化合物的粉末1～粉末3的气孔率被低地抑制为0.4面积％以下。

而且，若对本发明例的粉末1～粉末3的成分组成进行评价，则关于球状化处理时的最大输出低的粉末2、粉末3的成分组成(Al含量)，缘于原始材料的成分组成的变动小。另外，球状化处理时的运行气体中并未使用氢的粉末3的氢含量低。

实施例2

使用图3的RF热等离子体处理装置，对TiAl金属间化合物的切削片在表3的运行条件11、运行条件12下实施球状化处理，制作TiAl金属间化合物粉末。切削片为针状，其长度是如表3般进行调整。将所述切削片的外观示于图4的扫描式电子显微镜照片(倍率100倍)中。再者，球状化处理时的等离子体运行条件是将运行气体设为Ar气体：86L/min(nor)，将载气设为Ar气体：4L/min(nor)。腔室内的压力是相对于大气压而设为-0.02MPa的负压。

另外，另一方面，还准备与实施例1不同的TiAl金属间化合物的气体雾化粉末。所述气体雾化粉末是以粒子径成为约45μm～150μm的方式进行分级。

[表3]

对利用以上的球状化处理以及气体雾化法制作的TiAl金属间化合物粉末的、基于D50的粒子径、及二次投影图像中的面积圆形度进行测定。关于测定，基于D50的粒子径是依照与实施例1相同的要领来进行，面积圆形度是对10000个TiAl金属间化合物粉末进行测定。而且，关于面积圆形度，测定的结果是利用球状化处理制作的TiAl金属间化合物粉末在任一运行条件下，均为所述每一个粉末中的整体的90％以上的个数中，面积圆形度为0.95以上。将各TiAl金属间化合物粉末的外观形状示于图4的扫描式电子显微镜照片(倍率100倍)中。

再者，关于利用气体雾化法制作的TiAl金属间化合物粉末，所述每一个粉末中的面积圆形度小于0.95的粉末的个数超过整体的20％。

关于以上的各TiAl金属间化合物粉末，依照所述要领对在其剖面中观察到的气孔率进行测定。另外，还分析了成分组成。成分组成的分析是依照与实施例1相同的要领(对于切削片也同样如此)。将这些结果与切削片的成分组成及D50的粒子径一起示于表4中。

[表4]

根据表4的结果，利用球状化处理制作的本发明例的TiAl金属间化合物粉末的气孔率被低地抑制为0.4面积％以下。而且，若对本发明例的粉末11、粉末12的成分组成进行评价，则关于经处理的切削片大的粉末12的Al含量，缘于切削片的成分组成的变动小。

而且，关于所制造的TiAl金属间化合物粉末的每一个之间可产生的Al浓度的差，经处理的切削片大的粉末12的浓度差也得到抑制。图5是利用EPMA对TiAl金属间化合物的粉末11、粉末12的剖面的Al浓度、以及切削片的Al浓度一起进行分析时的元素映射图(倍率100倍)。在所述分析时，使用日本电子股份有限公司制造的电子束显微分析仪“JXA-8900R”。再者，切削片的结果中，比实际大小小地表示的切削片的长度方向朝向分析面(纸面侧)。

在所述以白黑表示的元素映射图(实际上是依照图中所示的“基于颜色区分”的Al成分的浓度指标，以彩色进行表示)中，与切削片的色调相比，色调淡的粉末大致为Al浓度低的粉末(即，球状化处理中Al成分挥发后的粉末)。而且，得知，此种Al浓度低的粉末大多被确认为粒径小的粉末。

实施例3

使用图3的RF热等离子体处理装置，对TiAl金属间化合物的切削片在表5的运行条件21、运行条件22下实施球状化处理，制作TiAl金属间化合物粉末。切削片为针状，其长度是如表5般进行调整。将所述切削片的外观示于图6的扫描式电子显微镜照片(倍率100倍)中。再者，球状化处理时的等离子体运行条件是将运行气体设为Ar气体：86L/min(nor)，将载气设为Ar气体：4L/min(nor)。腔室内的压力是相对于大气压而设为-0.02MPa的负压。

[表5]

对利用以上的球状化处理制作的TiAl金属间化合物粉末的、基于D50的粒子径、及二次投影图像中的面积圆形度进行测定。关于测定，基于D50的粒子径是依照与实施例1相同的要领进行，面积圆形度是对10000个TiAl金属间化合物粉末进行测定。而且，关于面积圆形度，测定结果是利用球状化处理制作的TiAl金属间化合物粉末在任一运行条件下，均为所述每一个粉末中的整体的90％以上的个数中，面积圆形度为0.95以上。将各TiAl金属间化合物粉末的外观形状示于图6的扫描式电子显微镜照片(倍率100倍)中。根据图6，得知球状化处理时的最大输出高的粉末的圆球度高。

关于以上的各TiAl金属间化合物粉末，依照所述要领对在其剖面中观察到的气孔率进行测定。另外，还分析了成分组成。成分组成的分析是依照与实施例1相同的要领(对于切削片也同样如此)。将这些结果与切削片的成分组成及D50的粒子径一起示于表6中。

[表6]

根据表6的结果，利用球状化处理制作的本发明例的TiAl金属间化合物粉末的气孔率被低地抑制为0.4面积％以下。而且，若对本发明例的粉末21、粉末22的成分组成进行评价，则关于球状化处理时的最大输出低的粉末22的Al含量，缘于切削片的成分组成的变动小，且Al的挥发也得到抑制。

而且，关于所制造的TiAl金属间化合物粉末的每一个之间可产生的Al浓度的差，球状化处理时的最大输出低的粉末22的浓度差也得到抑制。图7是利用与图5相同的EPMA对TiAl金属间化合物的粉末21、粉末22的剖面的Al浓度、以及切削片的Al浓度一起进行分析时的元素映射图(倍率100倍)。

符号的说明

1：冷却壁

2：等离子体产生空间

3：高频线圈

4：运行气体供给部

5：热等离子体火焰

6：粉末供给喷嘴

7：腔室

8：排气装置

Claims (13)

1.一种TiAl金属间化合物粉末的制造方法，其特征在于：使TiAl金属间化合物的切削片通过热等离子体火焰而进行球状化处理。

2.根据权利要求1所述的TiAl金属间化合物粉末的制造方法，其特征在于：所述切削片的大小为500μm以下。

3.根据权利要求1或2所述的TiAl金属间化合物粉末的制造方法，其特征在于：所述热等离子体火焰的功率为10kW～250kW。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的TiAl金属间化合物粉末的制造方法，其特征在于：所述热等离子体火焰为高频等离子体火焰。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的TiAl金属间化合物粉末的制造方法，其特征在于：所述热等离子体火焰的运行气体为惰性气体。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的TiAl金属间化合物粉末的制造方法，其特征在于：用以向所述热等离子体火焰的区域供给所述切削片的载气为惰性气体。

7.一种TiAl金属间化合物粉末，其特征在于：剖面中的气孔率为0面积％～0.4面积％。

8.根据权利要求7所述的TiAl金属间化合物粉末，其特征在于：二次投影图像中的面积圆形度在整体的90％以上的个数中为0.9以上。

9.根据权利要求7或8所述的TiAl金属间化合物粉末，其特征在于：粒子径以体积基准的累计粒度分布的50％粒子径(D50)计为1μm～250μm。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的TiAl金属间化合物粉末，其特征在于：成分组成为以质量％计为Al：10％～80％、且剩余部分为Ti及杂质。

11.根据权利要求10所述的TiAl金属间化合物粉末，其特征在于：所述成分组成以质量％计进而包含Nb：20.0％以下、Cr：20.0％以下中的一种或两种元素种类。

12.根据权利要求10或11所述的TiAl金属间化合物粉末，其特征在于：所述成分组成以质量％计进而包含分别为20.0％以下的V、Ta、Mn、B、Si、C、W、Y中的一种或两种以上的元素种类。

13.根据权利要求7至12中任一项所述的TiAl金属间化合物粉末，其特征在于：在粉末冶金法或层叠造型法中使用。

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