Порошковая металлургия титана — прошлое, настоящее и будущее

Порошковая металлургия (ПМ) титана представляет собой потенциально экономически эффективную альтернативу традиционному деформируемому титану. В статье рассматриваются как традиционные, так и новые технологии, включая производство порошка, а также спекание, микроструктура и механические свойства титана, полученного методами ПМ. Методы производства порошка классифицируются на две категории: (1) порошок, являющийся продуктом процессов экстрактивной металлургии, и (2) порошок, изготовленный из титановой губки, слитка, полуфабрикатов или лома. Также обсуждается новый процесс магниетермического восстановления с использованием водорода (HAMR). Механические свойства сплава Ti-6Al-4V, полученного различными методами ПМ, анализируются с учетом их зависимости от особенностей микроструктуры, содержания кислорода, пористости и размера зерна. В частности, усталостные свойства Ti-6Al-4V, полученного методами ПМ, рассматриваются как функции микроструктуры. Также представлен подход к управлению микроструктурой с использованием водорода, который может применяться для получения титана методами ПМ с микроструктурой и свойствами, подобными свойствам деформируемого титана. Сокращения: AM: аддитивное производство; ARC: Исследовательский центр Олбани; BE: смешанные элементарные порошки; BUS: разрушенная структура; CCGA: газовая атомизация в установке с близким расположением сопла; CHIP: CIP-синтер-HIP; CIP: холодное изостатическое прессование; CP-Ti: технически чистый титан; DRTS: прямое восстановление титанового шлака; CSIR: Совет по научным и промышленным исследованиям (Южная Африка); CSIRO: Организация научных и промышленных исследований Содружества (Австралия); EIGA: электродная индукционная газовая атомизация; EMR: электронно-опосредованное восстановление; FFC: Фрей, Фартинг и Чен; GA: газовая атомизация; GIF: газостатическая ковка; GSD: гранулирование–спекание–деоксигенация; HAMR: магниетермическое восстановление с использованием водорода; HDH: гидридно-дегидридный метод; HIP: горячее изостатическое прессование; HSPT: спекание и фазовое превращение с использованием водорода; MA: лигатура; MER: Materials & Electrochemical Research Corporation (США); MHR: восстановление гидридом металла; MIM: литье под давлением металлических порошков; OM: оптический микроскоп; OS: Оно и Су...