Метод гидрирования-дегидрирования (ГДГ, англ. HDH — Hydride-Dehydride) — это проверенная технология получения титановых порошков и порошков на основе титановых сплавов. Он широко применяется в порошковой металлургии, производстве деталей методом спекания, а также при изготовлении сварочных присадок и припоя. Метод отличается высокой экономичностью, технологической простотой и возможностью масштабирования.
Титановый порошок, полученный методом гидрирования-дегидрирования
Принцип метода гидрирования-дегидрирования
Метод основан на хрупкости гидрида титана, образующегося при насыщении металлического титана водородом. Процесс включает три ключевых этапа:
- Гидрирование — насыщение титановой заготовки водородом при температуре 400–500 °C с образованием хрупкого гидрида титана (TiH₂).
- Механическое измельчение — дробление полученного гидрида до порошкообразного состояния с заданным фракционным составом.
- Дегидрирование — удаление водорода из порошка при температуре 650–800 °C в вакууме или инертной атмосфере (аргон).
Оборудование для измельчения и сферонизации
На этапе измельчения гидрида титана широко применяются:
- Шаровые мельницы — обеспечивают надёжное и доступное по стоимости измельчение до частиц крупностью 45–150 мкм.
- Струйные (газоструйные) мельницы — обеспечивают более узкое распределение частиц, без загрязнений от истирания.
Для придания частицам сферической формы, если это необходимо (например, для аддитивных технологий), порошок, полученный методом гидрирования-дегидрирования, может дополнительно обрабатываться методом плазменной сферонизации (PS — Plasma Spheroidization). В этом процессе угловатые частицы расплавляются в плазменном потоке и приобретают сферическую форму с улучшенной текучестью и упаковочной плотностью.
Преимущества технологии
- Низкая себестоимость по сравнению с распылительными методами (VIGA, EIGA, PREP).
- Гибкий контроль фракции и распределения частиц.
- Отсутствие загрязнений от тиглей и плавильной оснастки.
- Возможность последующей сферонизации при необходимости.
- Высокая производительность и масштабируемость.
Характеристики порошков титана, полученных методом ГДГ
| Параметр | Значение |
| Средний размер частиц | 45–150 мкм |
| Форма частиц | Угловатая, нерегулярная |
| Содержание кислорода | 0,15–0,40% |
| Остаточный водород | < 150 ppm |
| Насыпная плотность | 1,2–2,0 г/см³ |
| Истинная плотность | 4,5 г/см³ |
| Текучесть | Средняя (повышается после сферонизации) |
Сравнение методов получения титанового порошка
| Параметр | ГДГ (HDH) | VIGA | EIGA | PREP |
| Форма частиц | Угловатая | Сферическая | ||
| Содержание кислорода | 0,15–0,40% | < 0,05% | < 0,03% | |
| Стоимость оборудования | Низкая | Средняя | Высокая | Очень высокая |
| Производительность | Высокая | Средняя | Низкая | |
| Подходит для сферонизации | Да | — | ||
Характеристики порошков до и после сферонизации
| Показатель | До PS (ГДГ) | После PS |
| Текучесть (s/50 г) | 30–45 | 15–25 |
| Насыпная плотность (г/см³) | 1,2–2,0 | 2,5–3,5 |
| Упаковочная плотность (%) | ~40–50 | ~60–70 |
| Сферичность (%) | < 30 | > 90 |
Применение
- Спекание титана и титановых сплавов.
- Сварка, пайка, наплавка.
- Производство металлокерамики.
- Подготовка исходного сырья для плазменной сферонизации и 3D-печати.
Мы предлагаем
Наша компания поставляет оборудование и технологические линии для промышленного производства титанового порошка методом гидрирования-дегидрирования, включая:
- Реакторы для гидрирования и дегидрирования.
- Шаровые и струйные мельницы.
- Печи с вакуумом или инертной атмосферой.
- Установки плазменной сферонизации.
Свяжитесь с нами, чтобы обсудить проект запуска собственного производства титанового порошка или подобрать готовое решение под ваши задачи.
