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Ti6Al4V（简称TC4）合金是应用最早同时也是应用最广泛的钛合金之一。它的产量占到钛合金总产量的50%,占到全部钛合金加工件的95%。它是典型的α+β型钛合金,室温中β相约为15%其余为α相,拥有较好的强度、韧性、塑性、成形性、耐热性、耐烛性和生物相容性。广泛应用于航空航天、生物医学等高端行业。目前生产TC4合金的方法主要有雾化法、旋转电极法、球磨法和电解法。雾化法使用气体将熔融的TC4合金喷吹为球状颗粒,然后快速冷凝达到雾化的目的;旋转电极法是将TC4合金料焊接成电极,然后高速旋转,依靠离心力使熔融的TC4合金变为液滴,快速冷凝后达到粉末化的目的;球磨法使用原料粉体,在高能球磨机内长时间球磨达到合金化的目的;电解法使用目标产物的氧化物做成电极,依靠阴极还原反应得到合金粉体。前三种方法是目前生产TC4粉体的主流方法,但存在设备维护成本高、工艺复杂以及生产成本高的问题,电解法目前仍在试验阶段。针对目前生产TC4合金粉体方法中所存在的不足,本课题组提出多级深度还原法制备TC4合金粉体的新思路,旨在解决目前困境,扩大其应用。具体方法为将TiO2、V2O5和Al混合,配入Mg粉以自蔓延反应的方式进行第一次还原,将一次还原产物进行酸洗后配入钙进行深度还原。主要研究内容与结论如下:（1）热力分析结果表明:一次还原反应体系的绝热温度大于1800K,可以进行自蔓延反应,对于反应中可能生成的复合物,如MgTiO3、MgTi2O5、Mg2TiO4、MgV2O6、Mg2V207、MgA12O4、Al2TiO5等,在深度还原过程中可以被Ca还原。一次还原反应生成的TiO、Ti2O等低价氧化物在深度还原时可被Ca还原。（2）一次还原实验研究表明:一次还原产物的主要组成为TiO以及少量的Ti2O和Ti6O。随着还原剂Mg添加量的增加,酸洗后产物中Mg含量由4.49%增加至7.22%。随着制样压力的增加,产物中的Ti、Al、V含量均先增加后减少。初始反应压力的增加有助于还原反应的进行,随着初始反应压力的增加,产物中的氧含量由27.73%降低至17.84%。得到一次还原实验最佳实验条件:Mg的配量为入当量的0.9倍;制样压力为10 MPa;初始反应压力为0.2MPa。酸洗后所得产物Ti、Al、V、Mg、O氧含量分别为68.20%、7.00%、3.72%、3.24%、17.84%。（3）酸浸过程实验研究表明:随着温度的升高、酸浸时间的延长、液固比的增加和浓度的增加,产物中Ti2O和Ti60的含量降低,同时杂质镁的去除率增加。实验确定的酸浸实验最佳条件为:室温浸出、酸浓度为4mol/L、浸出时间为40min、液固比为8:1、两段浸出。此时Ti的回收率为87%,V的回收率为75%,Mg的去除率为97%。（4）深度还原实验研究表明:随着配Ca量的增加产物中的氧含量由2.97%减少至0.49%继而维持在0.6%左右。随着还原时间的延长产物中氧含量产物中的氧含量由0.56%降低至0.25%继而维持在0.3%左右。随着还原温度的增加产物中氧含量先由3.6%降低至0.81%,后又升高至4.65%。确定深度还原最佳条件为:配钙量为前驱体质量的0.75倍;还原时间为2.5 h;还原温度为900℃。最终合金成分为:Ti89.75%,Al6.2%,V3.64%,O0.24%,Mg0.01%,Ca0.16%。