1、前  言
    鈦及鈦合金以其比強(qiáng)度高、耐腐蝕、可焊性好等諸多優(yōu)點得到廣泛的應(yīng)用，但在熔鑄加工過程中易產(chǎn)生大量廢屑?xì)埩�，成材率低。鈦的粉末冶金生產(chǎn)工藝適用于生產(chǎn)大批量小尺寸的零件，特別適用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜的零部件。制得的產(chǎn)品幾乎無需再加工，成材率高。還可利用鈦的殘料作原料，提高了金屬的利用率，降低了生產(chǎn)成本，發(fā)展前景廣闊。
    采用粉末冶金法制取鈦的零部件，首要問題是制粉。低成本鈦粉和中間合金粉的制備是擴(kuò)大鈦粉末冶金制品的關(guān)鍵因素。氫化脫氫工藝是制取高質(zhì)量、低成本鈦粉的一種重要方法。采用氫化脫氫法制取鈦粉，破碎工藝是一個不可逾越的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鈦粉的粒度和粉末形貌與破碎工藝的選擇有直接的關(guān)系，而粉末粒度大小及粉末形貌又將影響鈦粉末冶金工藝中的壓制、燒結(jié)參數(shù)，進(jìn)而影響最終產(chǎn)品的力學(xué)性能。
    本實驗采用不同的粉碎方式對鈦粉進(jìn)行破碎，用掃描電鏡對破碎后的粉末進(jìn)行形貌分析，將粉碎結(jié)果加以對比，從而為批量生產(chǎn)鈦粉的破碎設(shè)備選型提供實驗支持，有利于推進(jìn)低成本鈦粉的生產(chǎn)。
2、實驗過程
2.1原料粉末
    采用工業(yè)海綿鈦，經(jīng)氫化脫氫(HDH)工藝制取鈦粉，該鈦粉呈團(tuán)聚狀或海綿狀，顆粒大小不等，尺寸在0.1 mm～25 mm之間。
2.2粉末的破碎實驗
    分別采用滾筒式球磨機(jī)、棒磨機(jī)、振動磨粉機(jī)、捶擊式粉碎機(jī)、高能球磨機(jī)、氣流磨制粉機(jī)等設(shè)備對上述脫氫鈦粉進(jìn)行粉碎，粉碎工藝見表1參數(shù)，富通新能源銷售球磨機(jī)、雷蒙磨粉機(jī)等磨機(jī)機(jī)械設(shè)備。
2.3  取樣分析
    將不同破碎方法制取的粉末分別取樣，采用XL20型掃描電鏡對破碎粉末進(jìn)行形貌觀察與分析。
3、結(jié)果分析與討論
3.1滾動式球磨的結(jié)果分析
    本實驗所用滾筒式球磨機(jī)工作原理如圖1所示，球料比為4:1與20：1，球磨時間分別為3h與100h。球磨時間為3h的鈦粉顆粒比較均勻，呈多角狀，見圖2。球磨時間為100 h的粉末粒度明顯減小，顆粒的表面棱角己被磨去，呈土豆?fàn)睿�見圖3。
3.2振動磨、捶擊磨、棒磨及氣流磨結(jié)果分析與對比
    圖4分別為采用振動磨、捶擊磨、棒磨及氣流磨所得鈦粉形貌的掃描電鏡照片。這4種破碎方式所得粉末的共性特點是：粉末形貌呈現(xiàn)不規(guī)則冰糖狀，表面棱角分明，同時大小顆�；祀s。其中氣流磨的粉碎效果最佳，粉末粒度小且均勻，捶擊磨與振動磨的效果相近，顆粒大小相間，棒磨所得顆粒相對較大。
    圖5為采用氣流磨制取的鈦粉的形貌放大照片，由圖5與圖3的對比可以發(fā)現(xiàn)，采用氣流磨破碎的鈦粉的形貌明顯不同于長時間球磨的鈦粉，前者棱角分明而后者表面圓滑。
3.3高能球磨的破碎結(jié)果分析
    本實驗所用高能球磨機(jī)為引進(jìn)設(shè)備，其結(jié)構(gòu)與工作原理如圖6所示。實驗是在氬氣保護(hù)下進(jìn)行的，轉(zhuǎn)速為1100r/min。高能球磨破碎的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鈦粉經(jīng)30 min球磨后，發(fā)生粘結(jié)現(xiàn)象，粉末形貌呈細(xì)小的鱗片狀，如圖7所示。
4、結(jié)論
    (1)采用振動磨、捶擊磨、棒磨、氣流磨、滾動球磨破碎方法均可獲得形狀不規(guī)則的鈦粉。
    (2)經(jīng)高能球磨研磨后鈦粉為細(xì)小鱗片狀，由于粘結(jié)嚴(yán)重至使粉末粒度較粗。
    (3)采用氣流磨可以獲得粉末粒度均勻的鈦粉，生產(chǎn)效率高。