發(fā)布日期：2023-10-10 17:14:25
鈦是儲(chǔ)量第四豐富的結(jié)構(gòu)金屬，具有較高的比強(qiáng)度、低密度、優(yōu)異的生物相容性和耐腐蝕性[1‒2]，被譽(yù)為“戰(zhàn)略金屬”、“第三金屬”及“海洋金屬”，是極具發(fā)展前景的結(jié)構(gòu)材料，被廣泛應(yīng)用于航空航天、海洋工程、汽車工藝、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域[3‒5]。鈦是現(xiàn)代重要的戰(zhàn)略金屬，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用反映了一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力、經(jīng)濟(jì)實(shí)力、國(guó)防實(shí)力，是高新技術(shù)不可或缺的關(guān)鍵材料。目前，世界各國(guó)政府及科技界都競(jìng)相發(fā)展鈦工業(yè)。我國(guó)是鈦工業(yè)大國(guó)，鈦資源儲(chǔ)量占全球的 48%[5]。然后，鈦合金昂貴的生產(chǎn)成本制約了其廣泛發(fā)展，如何降低鈦合金的生產(chǎn)成本是我國(guó)“十四五”期間的重要發(fā)展方向之一。
鈦合金的制備工藝主要有傳統(tǒng)熔鑄法和粉末冶金法。由于鈦的熔煉溫度一般為 1800～2000 ℃，鈦在高溫下比較活潑，活性較高，在熔煉過程中易與坩堝材料發(fā)生反應(yīng)，制備的鈦合金中存在夾雜、成分偏析等問題[6]，而且在小于 882.5 ℃ 時(shí)，鈦的晶格結(jié)構(gòu)為密排六方，變形抗力大，熱加工溫度范圍窄，加工困難。由于熔鑄鈦合金的組織粗大，必須經(jīng)過繁復(fù)的加工鍛造以保證其綜合性能，造成鑄鍛鈦合金的利用率低，生產(chǎn)成本高。粉末冶金是以金屬粉末為原料，通過成形、燒結(jié)獲得最終制品的工藝，具有近凈成形的特點(diǎn)[7]。利用粉末冶金技術(shù)制備鈦合金減少了繁復(fù)的開坯鍛造過程，同時(shí)通過近凈成形制坯，能縮短后續(xù)塑性加工環(huán)節(jié)，從而簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，提高材料利用率，使生產(chǎn)成本大幅度降低[8‒10]。粉末冶金鈦合金具有晶粒細(xì)小、組織均勻、無成分偏析等優(yōu)點(diǎn)[6,11]。
目前，粉末冶金生產(chǎn)鈦合金的工藝根據(jù)粉末原料的不同主要分為預(yù)合金法和混合元素法兩種。預(yù)合金法的鈦或鈦合金粉末為球形或近球形，球形鈦粉的制備方法主要有霧化法、等離子旋轉(zhuǎn)電極法、射頻等離子球化法等，制備的粉末具有粒度均勻、比表面積小等特點(diǎn)[12‒14]，但燒結(jié)性能較差；成形技術(shù)包括增材制造和注射成形等，燒結(jié)工藝一般為熱等靜壓和放電等離子燒結(jié)等，粉末制備和后續(xù)燒結(jié)工藝成本都較高[15‒16]�；旌显胤ㄋ玫拟伔凵a(chǎn)工藝一般為氫化脫氫法和還原法，形狀為非球形，雜質(zhì)元素含量較高，成形技術(shù)一般為冷等靜壓成形，設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，成為近年來國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)[17]。
鈦及鈦合金的使用和發(fā)展與高技術(shù)工業(yè)密切相關(guān)，傳統(tǒng)鑄鍛鈦合金生產(chǎn)成本較高，材料利用率低，阻礙了鈦合金應(yīng)用市場(chǎng)的推廣。隨著粉末冶金等低成本、高效率加工方法的應(yīng)用，鈦的市場(chǎng)有望增長(zhǎng)[1,18]。因此，本文對(duì)幾種鈦及鈦合金粉末的制備工藝進(jìn)行介紹，粉末冶金鈦合金的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析總結(jié)，并對(duì)粉末冶金鈦合金的發(fā)展前景進(jìn)行展望。
1、 鈦及鈦合金粉末制備方法
目前，鈦及鈦合金粉末的生產(chǎn)方法主要有兩種，一是從鈦的化合物（TiO2 或 TiCl4）中還原得到，但是不經(jīng)過 TiCl4 直接從 TiO2 獲得鈦粉的方法尚未具有相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化；二是從海綿鈦或鈦的鑄錠中霧化、破碎獲得[19]。球形鈦粉的制備方法主要有霧化法、射頻等離子球化法、等離子旋轉(zhuǎn)電極法等，非球形鈦粉的制備方法主要有氫化脫氫法、還原法等。表 1 總結(jié)了幾種鈦及鈦合金粉末的制備方法、工藝及粉末特點(diǎn)。由于雜質(zhì)元素（O、N、H）對(duì)鈦合金力學(xué)性能有顯著影響，生產(chǎn)低成本、低氧含量的鈦合金粉末成為近年來的研究重點(diǎn)。
1.1 氫化脫氫法
氫化脫氫法（hydrogenation dehydrogenization，HDH）是 1955 年由美國(guó)提出的，先用氫化法制得氫化物粉末，然后經(jīng)過脫氫處理最終獲得金屬合金粉末。將鈦原料在一定溫度、氫氣壓力下進(jìn)行吸氫處理，通過球磨等工藝獲得氫化鈦粉末，然后將獲得的氫化鈦粉末置于高溫真空氛圍內(nèi)進(jìn)行脫氫處理，冷卻破碎后獲得鈦粉[20]。該方法工藝簡(jiǎn)單，原料易獲得，制備的鈦粉粒度分布寬，成本低，是國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)非球形鈦粉的主要制備方法。但是，非球形鈦粉的比表面積大，容易吸附間隙原子，導(dǎo)致氫化脫氫鈦粉中 O、N 等間隙元素含量高，燒結(jié)相對(duì)密度低，而且在燒結(jié)過程中組織明顯粗化。翁啟剛等[21]以含較低雜質(zhì)的電解鈦為原料，經(jīng)氫化、球磨、脫氫處理獲得超細(xì)氫化脫氫鈦粉，該工藝獲得的鈦粉 D50 為 11.04 µm，氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.48%。粉末氧含量還是較高，無法滿足實(shí)際應(yīng)用需求。張策[6] 突破了超細(xì)低氧氫化脫氫鈦合金粉末的低氧控制技術(shù)，對(duì)氫化脫氫技術(shù)路線進(jìn)行了優(yōu)化，采用自制旋轉(zhuǎn)氫化－脫氫爐、破碎篩分裝置，粉末操作全程在氬氣氛圍內(nèi)進(jìn)行，獲得的鈦粉粒度范圍變窄，粉末均勻性提高，氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于 0.1%，如圖 1 所示。
1.2 還原法
還原法主要包括熱還原法和電化學(xué)還原法。熱還原法是利用鈉、鎂、鈣等活潑金屬將鈦鹽或鈦的氧化物還原成鈦粉的方法[19,22]。由于鈦與氧的結(jié)合能力比較強(qiáng)，在還原過程中推動(dòng)力不足，加之生成惰性中間產(chǎn)物，脫氧反應(yīng)不徹底、難度大。范世鋼等[23] 采用多級(jí)深度還原法制備鈦粉，以 TiO2 為原料、鎂為還原劑，混合制得低價(jià)鈦的氧化物，然后再次加入還原劑進(jìn)行深度還原，用鹽酸將深度還原產(chǎn)物浸出獲得低氧鈦粉。通過氧含量測(cè)試，二次還原制得的鈦粉氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.21%，進(jìn)一步降低了鈦粉氧含量。萬賀利等[24] 將 TiO2、無水 CaCl2 混合，充分研磨后加入還原劑鈣，放入真空爐中加熱進(jìn)行還原反應(yīng)，冷卻后將還原產(chǎn)物用去離子水和鹽酸清洗，干燥后得到鈦粉。鈣熱還原法制得的鈦粉為六方晶胞結(jié)構(gòu)，具有不規(guī)則外形，顆粒大小為10～20 μm，平均純度大于 99.55%，圖 2 為按照CaCl2、TiO2 質(zhì)量比 1:4 混合后制備的鈦粉顯微形貌。
1.3 霧化法
霧化法是國(guó)內(nèi)外制備球形鈦粉最廣泛的方法，主要包括氣體霧化法、超聲霧化法和等離子霧化法等[25]。氣體霧化法是借助高速氣流對(duì)熔融金屬?zèng)_擊破碎快冷后得到金屬粉末，是目前生產(chǎn)球形鈦粉最普遍的方法[26]。氣霧化技術(shù)的核心是霧化器。鄭明月[27] 總結(jié)了目前主要應(yīng)用的兩種自由落體式和限制式霧化器的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了將霧化器置于感應(yīng)線圈內(nèi)部的高頻感應(yīng)熔化氣霧化模型，制備出了高品質(zhì)鈦粉，粉末雜質(zhì)含量低、氧含量低，適用于增材制造。等離子霧化是將絲狀鈦或鈦合金放于等離子霧化流體下，材料熔化和霧化同時(shí)進(jìn)行，金屬液滴在表面張力的作用下形成球形顆粒[28]。劉暢[29] 自行設(shè)計(jì)了一種超音速等離子霧化工藝，對(duì)霧化噴嘴進(jìn)行了有限元分析，優(yōu)化了等離子噴嘴、超音速霧化噴嘴，得到了細(xì)小球形鈦粉，粉末粒度集中分布在 50～74 μm，符合 3D 打印用粉在醫(yī)療、航空等方面的要求，鈦粉顯微形貌如圖 3 所示，可以出粉末非常接近球形。霧化法制備球形鈦粉的細(xì)粉收得率低，價(jià)格昂貴，不利于實(shí)現(xiàn)鈦合金的工業(yè)化生產(chǎn)。
1.4 射頻等離子球化法
射頻等離子球化技術(shù)是利用等離子體對(duì)不規(guī)則形狀的粉末進(jìn)行形狀修飾，以制備獲得球形粉末[30]。胡凱等[31] 將‒325 目的氫化脫氫鈦粉用射頻等離子體制粉系統(tǒng)進(jìn)行球化處理，并將原始?xì)浠摎溻伔酆椭苽涞那蛐吴伔圻M(jìn)行形貌、性能表征，球化后的鈦粉形貌和性能都有了很大的改善，并且其雜質(zhì)含量也低于原始?xì)浠摎溻伔邸９胖覞萚32] 用射頻感應(yīng)等離子體發(fā)生器將鈦粉球化處理，所得鈦粉沒有物質(zhì)結(jié)構(gòu)和相組成的變化，通過比較處理前后粉末粒度和粒度分布，發(fā)現(xiàn)粉末的平均粒度沒有發(fā)生變化，但是其粒度分布變窄；測(cè)定處理前后的鈦粉成分，處理后的鈦粉中 O、N、H 等元素減少，表明射頻等離子球化處理可以起到提純作用。盛艷偉等[33] 以不規(guī)則形狀的 TiH2 為原料，采用射頻等離
子球化處理，制得微細(xì)球形鈦粉，如圖 4 所示。粗顆粒 TiH2 經(jīng)過等離子體區(qū)域完成氫爆、脫氫、球化的一體化過程，通過調(diào)整加料速率和載氣流量，球化率可以達(dá)到 100%，細(xì)粉收得率＞80%，無空心粉，無衛(wèi)星球，使得球形鈦粉的價(jià)格大幅度降低。目前，該項(xiàng)技術(shù)已成功落地于江蘇金物新材料有限公司，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)球形鈦粉的工業(yè)化生產(chǎn)。
2、 粉末冶金鈦合金制備工藝
鈦合金粉末冶金工藝主要有預(yù)合金法、混合元素法和快速凝固法[34‒35]。預(yù)合金法具有純度高的優(yōu)點(diǎn)，特別是氧、氮、氫等雜質(zhì)含量低，但是其燒結(jié)性能差，粒度較粗，分布較寬�；旌显胤ǚ勰┝６瓤煽�，但是存在致密性差、間隙元素含量高、燒結(jié)微觀形貌差等問題，嚴(yán)重影響了其力學(xué)性能�？焖贌Y(jié)法可實(shí)現(xiàn)快速凝固，晶粒粒度小，制品致密性好。
2.1 預(yù)合金法
預(yù)合金法是以部分或完全合金化的鈦合金粉末為原料，經(jīng)壓制成型和致密化工藝制備鈦合金的方法。預(yù)合金粉一般為球形或近球形，粉末純度高，氧、氮、氫等雜質(zhì)元素含量低。由于預(yù)合金粉末為球形，比表面積小，表面活性能小，所以燒結(jié)性能差，制備的產(chǎn)品相對(duì)密度低。預(yù)合金球形粉末通常與熱等靜壓、增材制造、注射成形等近凈成形工藝配合，生產(chǎn)成本較高，主要應(yīng)用于航空航天等高端制造行業(yè)。
劉文彬等[36] 以球形 Ti‒6Al‒4V 粉末為原料，配合熱等靜壓致密化工藝，制備航空航天用粉末鈦合金，并且研究了熱等靜壓機(jī)溫度、升溫速度以及保溫時(shí)間對(duì)鈦合金組織、性能的影響，當(dāng)熱等靜壓溫度為 880 ℃ 時(shí)可以獲得綜合性能優(yōu)異的鈦合金。
增材制造又稱 3D 打印技術(shù)，是先構(gòu)建數(shù)字化模型，將粉末狀金屬、陶瓷、聚合物可粘結(jié)材料通過三維逐層打印并疊加不同形狀的連續(xù)層來構(gòu)建三維物體的方法[37]，如圖 5 所示。周萬琳和李美華[38]通過 3D 掃描技術(shù)建立了以 Straumann 種植體為原型的種植體模型，利用選擇性激光燒結(jié)技術(shù)制備了 Ti‒6Al‒4V 種植體，并完成精度測(cè)量與誤差分析。結(jié)果顯示，3D 打印制備的 TC4 種植體具有聯(lián)通的空隙，表面光潔度、空隙均勻度較 Straumann種植體欠佳，但總體來說種植體表面仍具有良好的表面粗糙度和孔隙結(jié)構(gòu)，可用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。注射成形是將現(xiàn)代塑料注射成形技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門新型粉末冶金近凈形成形技術(shù)，具有零件尺寸精度高、表面光潔度好、組織均勻、性能優(yōu)異等特點(diǎn)[39]。然而，鈦合金粉末活性大、自擴(kuò)散系數(shù)低，而注射成形體系多是含氧含碳的有機(jī)物，如何實(shí)現(xiàn)注射成形鈦合金的低間隙控制和燒結(jié)致密化是目前實(shí)現(xiàn)注射成形鈦合金工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵突破點(diǎn)。
2.2 混合元素法
混合元素法是將鈦粉和其他合金元素粉末在Ar 氣氛圍內(nèi)混料，得到均勻的混合合金粉末，然后通過壓制成型、燒結(jié)獲得鈦合金試樣[34]。向澤陽等[40] 以鈦粉、鉬粉、Al‒V 合金粉為原料，采用冷等靜壓成型、真空燒結(jié)工藝制備了 TC16 合金棒材，如圖 6 所示。TC16 合金具有 α+β 網(wǎng)籃組織，相對(duì)密度達(dá)到了 93.5%，強(qiáng)度接近鑄造水平，抗拉強(qiáng)度約為 1062 MPa，屈服強(qiáng)度為 973 MPa，伸長(zhǎng)率約為 2.3%。但是，材料的相對(duì)密度和延伸率較低，無法滿足工業(yè)化應(yīng)用。
陳鋒等[35] 采用粉末冶金法，將 Ti 粉和 Al、Fe、Mo 等元素均勻混合，通過冷等靜壓成型、真空燒結(jié)、熱軋和退火處理，制備了 Ti‒Al‒Fe‒Mo 合金，具有良好的綜合性能，相對(duì)密度明顯提高，抗拉強(qiáng)度可達(dá)到 1232 MPa，屈服強(qiáng)度為 1186 MPa，延伸率和硬度分別為 5% 和 HRC 49。涂覆 TiN 硬質(zhì)耐磨涂層后提高了合金耐磨度，可應(yīng)用于摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)用鈦氣門，減輕了質(zhì)量，油耗也減小。但此工藝方法程序復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，市場(chǎng)范圍小。為了突破鈦合金粉末的低氧控制和燒結(jié)致密化，Zhang等[41] 以 TiH2 粉和 Al‒V 中間合金粉末為原料，混合、壓制、燒結(jié)后獲得 TA2、TC4 鈦合金半成品，經(jīng)不同程度的熱軋制后可以消除孔隙，提高了強(qiáng)度及塑性，與傳統(tǒng)工藝相比，步驟簡(jiǎn)單，大大降低了鈦合金生產(chǎn)成本。但是，由于 TiH2 具有氫脆性，成形性較差，不利于大體積坯體成形，且燒結(jié)過程中大量脫氫，會(huì)造成大體積壓坯燒結(jié)過程中開裂。
Zhang 等[41] 以 TiH2 海綿（氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)約 4.3%），AlMo60 中間合金顆粒，高純度 Al 粉（‒200 目），ZrH2 粉末（≤20 μm）為原料混合后，經(jīng)冷壓、感應(yīng)燒結(jié)和熱擠壓后，生產(chǎn)出了接近 α 鈦合金的高密度 Ti–3Al–2Zr–2Mo 合金擠壓棒，表現(xiàn)出優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度和延展性組合；其極限抗拉強(qiáng)度比普通熱軋鑄錠冶金樣品高約 130 MPa，在拉伸變形過程中沒有縮頸，斷裂伸長(zhǎng)率仍與普通熱軋鑄錠冶金樣品相當(dāng)。Li 等[42] 以氫化脫氫 Ti‒6Al‒4V 粉末為原料，采用表面蝕刻處理和流化床化學(xué)氣相沉積兩步工藝制備了核殼結(jié)構(gòu)碳納米管/非晶碳涂層 Ti‒6Al‒4V復(fù)合粉末，并采用放電等離子燒結(jié)對(duì)復(fù)合粉末進(jìn)行固結(jié)，制備了一種新型界面/晶內(nèi)增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料。與原始 Ti‒6Al‒4V 合金相比，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.25%C 可使其抗壓屈服強(qiáng)度提高 500 MPa 以上，摩擦系數(shù)有效降低了 30% 以上。
Froes 等[43] 和 Alexander 等[44] 在粉末冶金中使用氫作為臨時(shí)合金元素，通過氫化脫氫方法生產(chǎn)高質(zhì)量粉末，采用旋轉(zhuǎn)電極工藝制備的 Ti‒6Al‒4V粉末經(jīng)加氫處理后，其壓制性得到改善，在較低的溫度下可以更好地?zé)Y(jié)，降低了熱等靜壓溫度，對(duì)粉末冶金產(chǎn)品進(jìn)行熱處理后細(xì)化晶粒，提高性能。
Fang 等[18] 利用氫作為中間或過渡合金元素，在燒結(jié)過程中通過改變氫氣壓力來控制鈦合金燒結(jié)態(tài)組織，最終達(dá)到細(xì)化晶粒的作用。最終材料的氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)能夠低于 0.015%，相對(duì)密度在 99% 以上，燒結(jié)態(tài) Ti‒6Al‒4V抗拉強(qiáng)度為 950～1000 MPa，屈服強(qiáng)度為 880～920 MPa，延伸率 15% 以上。但是，目前還沒有實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
值得說明的是，北京科技大學(xué)郭志猛團(tuán)隊(duì)突破了超細(xì)低氧氫化脫氫鈦合金粉末的低氧控制技術(shù)，制備出超細(xì)低氧鈦合金粉末[17]（粒徑≤10 μm，O質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.1%），通過冷等靜壓、真空無壓燒結(jié)制備出單件重達(dá) 200～800 kg 的 Ti‒6Al‒4V 鈦合金燒結(jié)件，如圖 7 所示。燒結(jié)件組織均勻細(xì)小，無成分偏析。燒結(jié)態(tài) Ti‒6Al‒4V 的性能已達(dá)到傳統(tǒng)鑄鍛鈦合金的水平，其抗拉強(qiáng)度≥950 MPa，屈服強(qiáng)度≥850 MPa，延伸率≥14%，O 質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.2%，相對(duì)密度≥99%[8]，達(dá)到 ASTM 和 GB 標(biāo)準(zhǔn) [45‒46]，并已實(shí)現(xiàn)高性能粉末冶金鈦合金的低成本工業(yè)化生產(chǎn)。這一突破必將對(duì)我們鈦工業(yè)的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用。
2.3 快速凝固法
快速凝固法是指在大于 105 K/s 冷卻速度下使金屬熔體快速凝固的方法[47]，一般是通過快速定向凝固法、熱力學(xué)深過冷法、動(dòng)力學(xué)急冷法三種途徑實(shí)現(xiàn)快速凝固，合金在較大的過冷度下，晶粒來不及長(zhǎng)大，從而可以顯著細(xì)化晶粒，提高制品的相對(duì)密度[48‒49]。此工藝是在惰性氣體氛圍內(nèi)，將海綿鈦和金屬錠制成鈦合金，熔煉后利用基體材料的激冷作用快速凝固獲得晶粒細(xì)小、組織均勻的鈦合金。Li 等[50] 采用快速凝固技術(shù)制備了具有細(xì)晶 β組織的 Ti‒Zr‒Nb‒Sn 形狀記憶合金纖維，在特定測(cè)試溫度下可恢復(fù)應(yīng)變超過 7.0%，與常規(guī)固溶處理合金塊相比，初紡合金纖維具有優(yōu)異的超彈性和高拉伸強(qiáng)度的組合 。 Li 等 [51] 以 海 綿 鈦 （ 純 度99.99%）、海綿鋯（純度 99.95%、Hf＜2%）、鈮片（純度 99.80%）和錫球（純度 99.99%）熔鑄的鈦錠為原料，在純氬氣氣氛下進(jìn)行電弧熔煉，然后通過合金熔錠的快速凝固，在鉬輪邊緣連續(xù)產(chǎn)生Ti‒18Zr‒12.5Nb‒2Sn 合金纖維，具有明顯的超彈性，屈服應(yīng)力和滑移臨界應(yīng)力明顯提高。
快速凝固技術(shù)具有細(xì)化晶粒，改善組織形態(tài)，提高抗疲勞性能，減少偏析，提高力學(xué)性能的優(yōu)點(diǎn)[7]。但是鈦性質(zhì)活潑，需要在惰性氣體氛圍內(nèi)熔煉，設(shè)備復(fù)雜，效率低，無法實(shí)現(xiàn)工廠的大規(guī)模生產(chǎn)。降低工藝的復(fù)雜程度，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化是快速凝固技術(shù)的研究重點(diǎn)。
3、 發(fā)展趨勢(shì)及展望
（1）粉末冶金鈦及鈦合金的熱等靜壓、增材制造、注射成形在航空航天、生物醫(yī)療領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。所應(yīng)用的粉末需要具有良好的流動(dòng)性，一般為球形粉末，傳統(tǒng)的球形粉末制造工藝設(shè)備復(fù)雜、成本高，如何進(jìn)一步降低球形鈦合金粉末的成本是未來研究重點(diǎn)。
（2）鈦及鈦合金粉末是制備鈦合金的原料，影響粉末冶金鈦合金的質(zhì)量。降低粉末粒度，可獲得細(xì)晶組織，改善鈦合金的性能。粉末雜質(zhì)含量是影響粉末性能的重要因素，特別是 O、N、H 等間隙元素對(duì)成形和燒結(jié)有很大影響。因此，工業(yè)化生產(chǎn)低間隙元素含量的鈦及鈦合金合金粉末是未來發(fā)展熱點(diǎn)之一。
（3）針對(duì)鈦合金難加工特點(diǎn)，鈦合金的近凈成形技術(shù)具有巨大的發(fā)展前景，包括傳統(tǒng)壓制成形、凝膠注模成形、注射成形、冷模近終成形等。在未來的鈦合金成形技術(shù)上，可以將多個(gè)成形技術(shù)結(jié)合起來，利用各成形技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)并結(jié)合粉末特性，解決鈦合金近凈成形過程中的問題。
（4）鈦合金作為結(jié)構(gòu)材料，其板材、棒材等應(yīng)用廣泛。傳統(tǒng)鈦合金制備方法熔煉困難，難加工，粉末冶金技術(shù)可實(shí)現(xiàn)大尺寸壓坯近凈成形，綠色環(huán)保，可生產(chǎn)形狀復(fù)雜的零件，具有廣闊的應(yīng)用前景。
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