高致密度钛或钛合金零部件及其粉末冶金充型制造方法
技术领域
本发明属于金属零部件的粉末冶金制造领域，本发明提供一种高致密度钛或钛合金零部件及其粉末冶金充型制造方法，该方法不同于传统的粉末模压成型制成接近零部件形状和尺寸的粉末坯，然后烧结粉末坯的金属零部件粉末冶金制造方法，其是一种具有规则形状的粉末坯在高温和真空或保护气氛下充型、在充型过程中实现致密化和进一步固结的钛合金零部件制造方法。
背景技术
钛及钛合金具有密度小、比强度高、耐腐蚀等特点，在航空航天、机械制造、国防军事和生物医疗等领域有广泛的应用。在传统的金属零部件制造业，钛合金零部件主要通过铸造、锻造或粉末冶金工艺制造。对于铸造工艺，因为钛合金液体活性非常大，钛合金熔化和铸造用的模具材料的成本都很高，所以钛合金的铸件成本很高。同时，因为铸造缺陷和铸造凝固组织粗大，铸造钛合金零部件的力学性能达不到铸锭冶金钛合金材质的力学性能水平。而对于锻造工艺，在锻造工艺条件合适的前提下，锻造工艺制造的钛合金零部件材质的综合力学性能都很好，能达到铸锭冶金钛合金的力学性能水平，但是由于金属固态流动范围的限制以及去除表面氧含量超标的脆性α层的需要，钛合金锻造工艺制造出的零部件毛坯与最终零部件的尺寸和形状相差很多，导致通常超过50％的材料要通过机加工去除，材料利用率很低。钛合金属于不易机加工金属，机加工成本很高，这导致通过锻造-机加工工艺过程制造的零部件成本很高。
粉末冶金工艺具有近净成形的优点，通过把钛合金预合金粉末，或按照合金成分要求将钛粉和其它金属粉混合得到的混合粉，通过模压制造出与零部件(如齿轮)形状和尺寸接近的粉末坯，一般粉末坯的相对密度达到90％以上，然后将粉末坯放到真空炉里进行烧结和致密化，获得相对密度在95％以上的钛合金烧结零部件。由于很难完全消除零部件内的残余孔洞，同时高温烧结造成钛合金微观组织粗大，传统粉末冶金工艺做出的零部件的材质的力学性能均达不到铸锭冶金钛合金的力学性能水平。通过锻造或热等静压可以提高钛合金粉末烧结件的材质和力学性能，但要附加成本。由于粉末的流动性有限，传统粉末模压烧结工艺制造出的零部件形状都比较简单或对称度比较高。通过金属粉末注射成形(英文：Metal Injection Molding(MIM))工艺可以制造出形状复杂的钛合金预合金或混合粉粉末坯，然后烧结粉末坯可以制造形状复杂的零部件，但这个工艺只适于制造单件质量在500克以下的零部件。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高致密度钛或钛合金零部件及其粉末冶金充型制造方法，该方法是一种新型的短流程、近净成形、低成本、钛或钛合金零部件粉末冶金制造方法。其是基于在高温下，通过粉末固结和合金化获得的细晶钛或钛合金材料具有良好的流动性，在压力的驱动下，能够填充封闭型腔，从而获得由模具型腔定义的近净成形钛或钛合金零部件毛坯。通过该方法可以达到热塑塑料注射成型技术的效果，能够快速将加热的粉末坯变成致密并具有钛合金力学和其他物理性能的零部件毛坯。该方法可以实现近净成形致密钛或钛合金零部件的制备，具有低能耗、短流程的优点。
本发明的一种高致密度钛或钛合金零部件的粉末冶金充型制造方法，包括以下步骤：
(1)混合
根据高致密度钛或钛合金零部件的成分组成和各个成分的质量百分占比，称量金属粉末；
将金属粉末混合均匀，得到混合粉末；
(2)压坯
将混合粉末进行压坯，得到相对密度为80％以上的规则形状粉末压坯；
(3)加热保温
在真空或惰性气体保护下，将规则形状粉末压坯加热至1000-1400℃，保温2-30min，得到烧结程度为20-90％的粉末压坯；
(4)充型
在真空或惰性气体保护下，将温度控制在1000-1400℃的加热后的粉末压坯，置于钛或钛合金零部件充型模具中；
对加热后的粉末压坯进行加压，驱动加热后的粉末压坯材料在高温下流动进行快速充型，直至加热后的粉末压坯完全填充钛或钛合金零部件充型模具型腔，得到钛或钛合金零部件毛坯；
其中，加热后的粉末压坯在充型过程中实现热挤压，挤压比为5:1-100:1，加压的压强为10-1000MPa，更优选为100-500MPa，加压时间大于或等于充型时间，优选为0.1-5min。
(5)后处理
将钛或钛合金零部件毛坯随模具降温至900℃以下，取出，进行精加工，得到高致密度钛或钛合金零部件。
所述的步骤(1)中，金属粉末中，钛粉末的原料为钛金属和/或氢化钛粉末，钛合金中其他金属粉末的原料为金属粉末或金属合金粉末，各个粉末的配比，根据制备的高致密度钛合金零部件的成分确定。
所述的步骤(1)中，金属粉末的粒度为200目以下。
所述的步骤(1)中，混合均匀选用机械球磨的方式进行混合。
所述的步骤(2)中，压坯采用模压或冷等静压中的一种。
所述的步骤(2)中，模压或冷等静压的压强为100-1000MPa，保压时间为1-10min。
所述的步骤(2)中，所述的压坯可以是单向模压成型或双向模压成型中的一种；压坯模具可以预热，预热温度为室温-500℃，并且当压坯模具温度为100-500℃时，压坯过程需要在氩气保护环境下进行。
所述的步骤(2)中，规则形状可以为圆柱形、长方形、正方形中的一种。
所述的步骤(3)中，加热的升温速率为5-200℃/min，优选为35-100℃/min。
所述的步骤(3)中，加热采用的设备为感应炉、微波炉、电炉、等离子体热处理炉中的一种；加热时间优选为5-20min，该步骤实现了粉末压坯的部分烧结，部分烧结的烧结率为20-90％。
所述的步骤(3)中，真空为绝对气压≤200Pa的真空条件；惰性气体保护优选为氧含量≤200ppm的氩气气体保护。
所述的步骤(3)中，当钛粉末的原料含有氢化钛时，在加热过程中，氢化钛粉末颗粒原位脱氢变为钛粉末颗粒。
所述的步骤(4)中，热挤压的挤压速度为10-30mm/s。
所述的步骤(4)中，钛或钛合金零部件充型模具可进行预热，预热温度为室温-550℃。
所述的步骤(4)中，加热后的粉末压坯的加压和充型在真空或压坯选用惰性气体保护下进行。
所述的步骤(4)中，真空为绝对气压≤200Pa的真空条件；惰性气体保护优选为氧含量≤200ppm的氩气气体保护。
所述的步骤(4)中，钛或钛合金零部件毛坯的相对密度≥98.5％和粉末颗粒之间的冶金结合程度≥98％。
所述的步骤(5)中，当钛粉末的原料中含有氢化钛时，在精加工之前，需要进行彻底脱氢处理，彻底脱氢处理的工艺参数为：在真空条件下在650-850℃保温1-10h。
所述的步骤(5)中，精加工为切割、热处理和机加工，其中，热处理和机加工根据钛或钛合金制品制造行业通常使用的热处理和机加工方法进行；
所述的高致密度钛或钛合金零部件的粉末冶金充型制造方法，切割和机加工去除材料占整个钛或钛合金零部件总重量≤15％。
所述的步骤(5)中，热处理和机加工根据钛或钛合金零部件的微观组织、力学性能和形状尺寸的需求进行处理。
所述的高致密度钛或钛合金零部件的粉末冶金充型制造方法，步骤(2)压坯至步骤(4)成形，时间为30-40min。
所述的步骤(4)中，所述的钛或钛合金零部件充型模具，为模具框架以及模具框架形成的模具型腔。
所述的高致密度钛或钛合金零部件的粉末冶金充型制造方法中，钛零部件为工业纯钛零部件、钛合金零部件可以为Ti-6Al-4V钛合金零部件(数字为合金元素质量百分比，国内合金牌号为TC4钛合金)。
本发明的一种工业纯钛零部件，采用以上方法制得，其相对密度≥98.5％，抗拉强度为600-800MPa，延伸率为15-25％。
本发明的一种Ti-6Al-4V钛合金零部件，采用以上方法制得，其相对密度≥98.5％，抗拉强度为900-1200MPa，延伸率为10-20％。
本发明涉及一种高致密度钛或钛合金零部件及其粉末冶金充型制造方法，主要的金属材料加工原理为：(1)通过粉末坯内粉末颗粒高温塑性变形实现粉末坯的快速致密化，而不是像传统粉末坯无压烧结过程那样依靠较慢的物质迁移机制来实现粉末坯的致密化；(2)粉末颗粒在粉末坯高温充型过程中发生塑性变形变成横截面宽度小于20μm的细条或薄片，同时在粉末坯充型过程中把不同成分的细条和薄片压到一起使原子扩散在不同成分的细条和薄片之间快速进行，实现合金化；(3)在充型过程中被压到一起的细条和薄片发生快速扩散焊接，实现粉末颗粒的固结；(4)金属材料在熔点以下，但接近熔点的温度范围内，流变应力非常低，可以像流体一样在静压力的作用下充型，实现材料的快速成形；(5)金属材料在充型过程中快速塑性变形，引发动态再结晶，导致细小晶粒的生成，同时由于材料在高温的时间比较短，限制晶粒长大，从而材料的晶粒等轴细小，有利于获得优异的力学性能。
本发明的一种高致密度钛或钛合金零部件及其粉末冶金充型制造方法，具有以下优势：
(1)短流程：工艺流程包括粉末经过混合、压坯、加热和保温、成形和后处理。从压坯到成形在40min内可以完成，有助于实现自动化。
(2)近净成型：对于形状比较复杂的零部件，本方法制备出的零部件毛坯的形状和尺寸非常接近零部件最终形状和尺寸。要获得最终零部件，所需通过切割和机加工去除的材料不超过整个零部件毛坯质量的15％，材料利用率远高于常规锻件。
(3)低能耗，低环境影响：本方法不需要熔化金属，同时材料利用率高，所以每公斤零部件制造所需能耗将明显低于铸造和锻造工艺。同时粉末坯加热和成形均在真空或惰性气体保护下进行，没有有害气体排放，对环境没有冲击。
(4)材质力学性能好：本工艺方法制造的钛合金零部件致密度高(相对密度超过98.5％)，微观组织细小，材料的强度高，塑性好，优于铸造钛合金零部件，与锻造钛合金零部件的力学性能向媲美或更优。
(5)本发明的制造方法是将纯钛粉末压坯或者钛与其它金属粉末混合体压坯进行加热使之部分烧结和软化，形成连续但含有空隙的高温固态材料坯，然后通过驱动该材料坯填充模具型腔造成粉末颗粒的塑性变形，使它们变成厚度或直径小于20μm的薄片或细条，并同时压到一起，在高温和压力作用小，长条状颗粒之间密切接触，粉末坯快速致密化，同时粉末颗粒内原子快速扩散，实现快速焊接，获得钛或钛合金固体材料。同时如果粉末压坯含有不同成分粉末颗粒，不同元素原子互相扩散，实现快速合金化，生成钛合金。通过填充模具型腔也获得了所需的零部件形状。比传统粉末冶金方法单纯依靠在烧结过程中粉末物质原子迁移实现致密化过程，速度快，并且制得的零部件更致密。在成型方面，对比金属粉末注射成形加烧结工艺工艺，本发明的方法能够制造的单件零部件质量可以更大，不受限制。
附图说明
图1：本发明实施例采用的钛或钛合金零部件充型模具的纵向截面示意图；其中，1为挤压筒，2为挤压嘴部分，3为钛或钛合金零部件型腔部分。
图2：本发明实施例1制备的Ti-6Al-4V钛合金零部件毛坯图：(a)正面，(b)背面。
图3：本发明实施例1制备的Ti-6Al-4V钛合金零部件的横截面。
图4：本发明实施例1中，制备的高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件表面形貌图。
图5：本发明实施例1中，制备的高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件的不同位置取样的XRD图谱；其中，TC4-AF-1为TC4未热处理样品的顶部中心，TC4-AF-2为辐射部分径向取样，TC4-AF-3为边缘部分周线方向取样。
图6：本发明实施例1中，制备的高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件的金相照片。
图7：本发明实施例1中，制备的高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件经过700℃，6小时真空退火后的金相照片(a)和XRD图谱(b)。
图8：本发明实施例1中，制备的高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件经过700℃，6小时真空退火后的拉伸工程应力-应变曲线。
图9：本发明实施例2中，制备的高致密度工业纯钛零部件不同位置取样和热处理前后的XRD图谱；其中，WHT-上为热处理前的零部件上部，WHT-下为热处理前的零部件下部，HT-上为退火处理后的零部件上部，HT-下为退火处理后的零部件下部。
图10：本发明实施例2中，制备的高致密度工业纯钛零部件热处理前的金相照片。
图11：本发明实施例2中，制备的高致密度工业纯钛零部件经过700℃，6小时退火处理以后的金相照片。
图12：本发明实施例2中，制备的高致密度工业纯钛零部件经过700℃，6小时退火处理以后的拉伸工程应力-工程应变曲线；其中，HT-下1为HT-下为退火处理后的零部件下部的中心，HT-下2为退火处理后的零部件下部的径向，HT-下3为退火处理后的零部件下部的周向。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步详细说明，本发明并不限于此实例。
以下实施例中，氩气保护为氧含量≤200ppm的氩气气体保护。真空环境为绝对气压低于200Pa的环境。
精选实施例1：
本实施例提供的一种高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件的粉末冶金充型制造方法，该方法具体步骤如下：
步骤1：混合
称量粒径为-200目，纯度为99.8％的氢化脱氢钛粉4.5kg，粒径为-200目Al60V40中间合金粉末0.5kg，放置于机械球磨罐中在室温下混合24小时，获得成分配比为Ti-6Al-4V(质量百分比)的Ti/Al60V40混合粉末。
步骤2：将4kg混合粉末置于内腔直径为115mm，高度为450mm的圆柱形模具中，进行模压，获得直径为115mm，高度为100mm的圆柱形Ti/Al60V40混合粉末压坯，Ti/Al60V40混合粉末压坯密度为：3.85g/cm3相对密度为：85.56％。
步骤3：加热保温
在绝对气压为176Pa的真空环境下，对制备的Ti/Al60V40混合粉末压坯进行感应加热，Ti/Al60V40混合粉末压坯升温至1250℃，保温5分钟，得到加热后的Ti/Al60V40混合粉末压坯；加热后的Ti/Al60V40混合粉末压坯部分烧结，烧结程度为80％。
步骤4：充型
然后将加热后的Ti/Al60V40混合粉末压坯用机器手移到如图1所示的预热后的钛或钛合金零部件充型模具中的挤压筒里。用液压机通过上压头对Ti/Al60V40混合粉末压坯加压，压强为200-800MPa，下压速度为15mm/s。在压力的作用下，Ti/Al60V40混合粉末压坯材料流动，填充钛或钛合金零部件型腔部分，获得近净成形Ti-6Al-4V钛合金零部件毛坯。钛或钛合金零部件充型模具如图1所示，主要包括挤压嘴部分2和钛或钛合金零部件型腔部分3，并且，在本实施例中，钛或钛合金零部件型腔部分3包括挤压嘴部分2，并在靠近挤压嘴部分2设置有挤压筒1；挤压筒1用来接收粉末压坯；挤压嘴部分2用来实现粉末压坯的挤压固结；钛或钛合金零部件型腔部分3，用来定义零部件毛坯形状。钛或钛合金零部件充型模具模具预热温度200-500℃。
在步骤3的加热保温和步骤4的粉末压坯充型时，Ti和Al60V40粉末颗粒发生扩散反应，大部分Al60V40粉末颗粒溶解到钛的基体中，实现合金化，生成Ti-6Al-4V(质量百分比)合金(通常称为TC4钛合金)。
步骤5：后处理
将制备出的Ti-6Al-4V钛合金零部件毛坯冷却到600℃，在空气中取出，得到高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件；
然后将高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件在700℃下，真空环境下退火6小时，得到退火后的Ti-6Al-4V钛合金零部件。
对制备的Ti-6Al-4V钛合金零部件毛坯进行观察(见图2)，几乎近净成形。对Ti-6Al-4V钛合金零部件毛坯件的材料横截面进行观察(见图3)，证实Ti-6Al-4V钛合金零部件具有较高的致密度，其相对密度为99％和粉末颗粒之间的冶金程度为98％。
制备的高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件表面形貌图见图4，可以看到经过退火处理后，制备的高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件表面光滑，并且无缺陷，并且和图2相比，其仅仅在图2的近净成形Ti-6Al-4V钛合金零部件毛坯基础上，去除材料占整个钛或钛合金零部件总重量的5％，说明直接能够通过充型，得到高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件。
对制备的高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件进行X射线分析，金相扫描电镜观察，以及拉伸测试，获得高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件材料的微观组织和力学性能数据。
如图5为制备的高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件的不同位置取样的XRD图谱，通过图5可知，各个位置取样的XRD图谱基本一致，说明高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件成分均匀，图6为高致密度Ti-6Al-4V钛合金零部件的金相照片，通过图6可以看出制备的钛合金零部件具有典型的全致密片层组织，图7为所制备的Ti-6Al-4V钛合金零部件材料退火后的金相照片和XRD图谱；通过图7可知退火后，钛合金零部件的微观组织基本没有变化；图8为所制备的Ti-6Al-4V钛合金零部件材料退火后的拉伸工程应力-应变曲线，通过该曲线可知钛合金零部件的拉伸强度达到1080MPa,断裂延伸率达到10％。
精选实施例2：
本实施例提供的一种高致密度工业纯钛零部件的粉末冶金充型制造方法，该方法的具体步骤如下：
步骤1：将4.3kg氢化脱氢钛粉末置于内腔直径为115mm，高度为450mm的圆柱形模具中，进行模压，获得直径为115mm，高度为112mm的圆柱形工业钛粉粉末压坯，工业钛粉粉末压坯密度为：3.70g/cm3，相对密度为：82.2％。
步骤2：在绝对气压低于175Pa的真空环境下对制备的工业钛粉粉末压坯进行感应加热，平均加热速度为：50℃/min，工业钛粉粉末压坯升温至1250℃，保温5分钟，得到加热后的工业钛粉粉末压坯；此时，加热后的工业钛粉粉末压坯中，部分工业钛粉已经烧结，烧结程度为60％；
步骤3：然后将加热后的工业钛粉粉末压坯用机器手移到图1所示的预热后的钛或钛合金零部件充型模具中的挤压筒里。用液压机通过上压头对工业钛粉粉末压坯加压，压强为500MPa，下压速度为30mm/s。在压力的作用下，工业钛粉粉末坯材料流动，填充钛或钛合金零部件型腔，获得近净成形的工业纯钛零部件毛坯。
将工业纯钛零部件毛坯冷却到600℃或以下，在空气中从模具中取出，得到高致密度工业纯钛零部件。
对高致密度工业纯钛零部件在700℃下，真空环境下退火6小时，得到退火后的高致密度工业纯钛零部件。
对制备的零部件毛坯件的材料进行X射线分析，金相和扫描电镜观察，以及拉伸测试，获得材料的微观组织和力学性能测试。
将制备的高致密度工业纯钛零部件在不同位置和热处理前后进行XRD分析，其XRD图谱如图9所示，从图9可以看出工业纯钛零部件以α-Ti为主，无明显杂质峰，各位置取样XRD图谱基本一致，合金成分均匀性较好。
高致密度工业纯钛零部件热处理前的金相照片如图10所示，从图中可知，高致密度工业纯钛零部件热处理前的金相组织为魏氏组织，组织均匀，存在部分晶团。
高致密度工业纯钛零部件经过700℃，6小时退火处理以后的金相照片如图11所示，说明，退火后纯钛工件金相组织为等轴组织。高致密度工业纯钛零部件经过700℃，6小时退火处理以后的拉伸工程应力-工程应变曲线如图12所示，说明高致密度工业纯钛零部件经过700℃，6小时退火后抗拉强度能够达到600MPa，延伸率为16％-20％。
精选实施例3：
一种高致密度钛合金零部件的粉末冶金充型制造方法，包括以下步骤：
(1)将200目以下的钛粉和配置合金所需要的200目以下的Al60V40中间合金粉末，采用机械球磨的方式均匀混合，得到配比为Ti-3Al-2.5V(质量百分比)混合粉末；
(2)在氩气保护环境下，将混合粉末置于预热至200℃的压坯模具中，采用冷等静压方式，在800MPa下，保压5min，压坯成长方体规则形状，得到相对密度83％的粉末压坯；
(3)在氩气保护下，利用微波加热将粉末压坯以50℃/min升温速度加热到1300℃，保温5分钟，得到加热后的粉末压坯，加热后的粉末压坯的烧结程度为60％；
(4)在氩气保护下，将加热的粉末压坯快速转移到预热至400℃的钛或钛合金零部件充型模具里；
(5)在氩气保护下，对加热后的粉末压坯加压，先驱动加热后的粉末压坯填充模具的型腔，形成Ti-3Al-2.5V钛合金零部件毛坯；
(6)在氩气保护下，当Ti-3Al-2.5V钛合金零部件毛坯的温度降到900℃以后，打开模具，取出Ti-3Al-2.5V钛合金零部件毛坯。
(7)去除多余部分；
(8)对钛合金零部件毛坯进行机加工，得到Ti-3Al-2.5V钛合金零部件。
精选实施例4：
一种高致密度钛合金零部件的粉末冶金充型制造方法，包括以下步骤：
(1)将200目以下的氢化钛粉和配置合金所需要的200目以下的Mo和Ni金属粉末，采用机械球磨的方式均匀混合，得到配比为Ti-1.5Mo-2Ni(质量百分比)的混合粉末；
(2)在氩气保护环境下，将混合粉末置于预热至500℃的压坯模具中，采用模压方式，在500MPa下，保压1min，压坯成长方体规则形状，得到相对密度81％的粉末压坯；
(3)在氩气保护下，利用等离子体加热将粉末压坯以100℃/min升温速度加热到1350℃，保温10分钟，得到加热后的粉末压坯；此时，加热后的粉末压坯中氢化钛粉已经脱氢得到钛粉；加热后的粉末压坯的烧结程度为50％；
(4)在氩气保护下，将加热的粉末压坯快速转移到预热至400℃的钛或钛合金零部件充型模具里；
(5)在氩气保护下，对加热后的粉末压坯加压，先驱动加热后的粉末压坯在压强为500MPa的压力下，填充模具的型腔，形成Ti-1.5Mo-2Ni钛合金零部件毛坯；
(6)在氩气保护下，当Ti-1.5Mo-2Ni钛合金零部件毛坯的温度降到900℃以后，打开模具，取出Ti-1.5Mo-2Ni钛合金零部件毛坯。
(7)去除多余部分；
(8)对钛合金零部件毛坯在750℃保温2h，进行彻底脱氢，然后进行机加工，得到Ti-1.5Mo-2Ni钛合金零部件。
精选实施例5：
一种高致密度钛合金零部件的粉末冶金充型制造方法，其步骤包括：
(1)将颗粒度在200目以下的氢化钛和钛粉以1:1的质量比混合，作为钛合金中钛源；以Ti-0.2Pd(质量百分比)钛合金配比，称量颗粒度在200目以下的Pd金属，将Pd金属和钛源原料机械球磨混匀，得到混合粉末；
(2)通过室温压模模具进行双向模压成型，将混合粉末压制成圆柱形，得到粉末压坯；其中，模压过程中，压强为1000MPa，保压时间为1min；所获得的粉末压坯相对密度在85％；
(3)在真空环境下，用电炉加热，加热时间为30min，将粉末压坯加热到加热至1000℃，并保温30min；得到加热后的粉末压坯，其烧结程度为50％；
(4)在真空环境下，将加热后的粉末压坯放入预热温度为100℃的钛或钛合金零部件充型模具；
在真空环境下，对加热后的粉末压坯加压，先驱动加热后的粉末压坯进行挤压，挤压比为5:1，加压压强为100MPa，挤压速度为25mm/s，然后再填充至钛或钛合金零部件充型模具的型腔，实现成型；
(5)成型后的钛合金在模具中冷却到800℃后，打开模具，取出钛合金零部件毛坯；
(6)将钛合金零部件毛坯去除多余部分，在置于650℃保温10h进行热处理，从而彻底脱氢，并对整体零部件进行热处理，然后局部机加工，获得Ti-0.2Pd钛合金零部件。
