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Low-oxygen Ti-6Al-4V alloy powder synthesized by an aluminothermic reduction combined with deoxidation process

材料科学 合金 脱氧 冶金 氧气 钛粉 除氧 化学工程 氧化物 催化作用 化学 生物化学 有机化学 工程类
作者
Kun Zhao,Xiaorui Huang,Yaowu Wang,Yuehong Zhang,Kejia Liu
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:969: 172332-172332
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2023.172332
摘要

A novel aluminothermic reduction combined with deoxidation process was developed in this research to prepare low-oxygen Ti-6Al-4V alloy powder. First, with Al and Al-V alloy powders as reducing agents and additives, crude Ti-6Al-4V alloy powder was fabricated by reduction-vacuum distillation using Na2TiF6 as a titanium source. The aluminothermic reduction process was investigated by TG-DSC technique, and the thermal kinetic parameters of the reaction process were calculated by the Kissinger method. The oxygen content of the crude Ti-6Al-4V alloy powder with a coral-like porous structure was detected as 0.366 %. Furthermore, the existential states of the oxygen contained in the crude product powder was analyzed using XPS. The results indicated that the oxygen existed in three chemical states: metal oxides, defective oxygen, and adsorbed oxygen. Therefore, the deoxygenation of the crude Ti-6Al-4V alloy powder with calcium as a deoxidizer was carried out at 900 °C. As a result, the final Ti-6Al-4V powder with an oxygen content of approximately 822 ppm could be obtained. The contents of Ti, Al, V, Fe, and O in the obtained Ti-6Al-4V powders met the requirements of GB/T 3620.1−2016. This work had demonstrated the feasibility of preparing Ti-6Al-4V alloy powder by the novel aluminothermic reduction combined with deoxidation process.
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