陈刚，曹鹏，LISS Klaus-Dieter ，曲选辉

TiH2粉末烧结研究进展

陈刚1，曹鹏2，LISS Klaus-Dieter3,4，曲选辉1

（1. 北京科技大学 新材料技术研究院 北京材料基因工程高精尖创新中心，北京 100083； 2. Department of Chemical and Materials Engineering, The University of Auckland, Auckland 1142； 3. 广东以色列理工学院 材料科学与工程系，广东 汕头 515063； 4. Technion-Israel Institute of Technology, Haifa 32000）

研究烧结温度、升温速率、压制压力分别对TiH2粉末压坯脱氢相演变过程以及显微组织的影响规律。采用氢化钛（TiH2）粉末为原料，经过压制和真空烧结制备粉末冶金Ti材料，结合原位中子粉末衍射、差示扫描量热法等技术，表征TiH2粉末压坯在烧结过程中的显微形貌及相变过程。在真空烧结条件下，TiH2粉末压坯的脱氢相变反应过程为：-Ti(H)→-Ti(H)+-Ti(H)→-Ti(H)+-Ti(H)+-Ti(H)→-Ti (H)+-Ti(H)+-Ti→-Ti；升温速率的增加会延缓TiH2的相变过程及动力学。TiH2粉末坯体的压制压力越大，烧结时TiH2脱氢并释放氢气导致坯体内部的气压越高，从而导致TiH2坯体的烧结致密化程度较低。

钛及钛合金；粉末；烧结；脱氢；相变

钛及钛合金具有密度低、比强度高、抗氧化、抗疲劳、耐腐蚀性优良和生物相容性好等优点[1]，广泛应用于航空航天、生物医用等高技术领域。为了有效解决钛及钛合金难加工问题，具有近净成形特点的粉末冶金技术引起了广大研究者和工业界的兴趣[2]。粉末冶金技术是一种以粉末为原料，基本无需加工即能实现制件近净成形的技术，通常包括粉末制备、成形、烧结、后处理等工艺流程，具有短流程、低成本、节约资源等特点[1,3]。相对于氢化脱氢（HDH）钛粉，氢化钛（TiH2）粉末具有低成本、低氧、易成形等优点，已成为粉末冶金钛合金中重要的基础原料[1]。在烧结TiH2粉末过程中，TiH2粉末会产生脱氢现象，即发生TiH2→TiH+H2↑→Ti+H2↑的相变过程，同时释放氢气（H2），该过程可以净化钛晶格，促进烧结进程[4—5]。……