[發明專利]一種高強度鉬摻雜板材及其制備方法

無效

• 申請號: 201010505794.9
• 申請日: 2010-10-13
• 公開（公告）號: CN101935793A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 王德志;昝秀頎;段柏華;汪異;楊益航;梁汛;郭光華;董曉軍
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22C32/00
• 分類號: C22C32/00;C22C1/05;C22C27/04
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發明涉及一種高性能摻雜鉬板材，具體涉及一種具有優異的高溫強度和室溫強度的高溫舟皿用板材及其制備工藝。

背景技術

鉬及其合金由于具有熔點高、強度大、導電導熱性能好、抗蝕性能強及高溫力學性能良好等優點，被廣泛應用于高溫加熱、玻璃熔煉、高溫結構支撐件等高溫領域。目前，應用于高溫領域的系列主要有TZM板、Mo-La摻雜板材、Mo-Re板及ASK摻雜板材。其中，用于高溫燒結舟皿的板材主要是TZM板和Mo-La摻雜板材。盡管它們都具有良好的高溫性能，但目前仍然存在著不足之處。如TZM板的低溫韌性不足，塑性成形困難；Mo-Re板材盡管性能優異，但由于Re是稀缺金屬，價格昂貴，加工成本難以控制；Mo-La摻雜板材室溫性能良好，但高溫時具有熱脆性，強度和塑性會同時降低，使其使用壽命受到影響，從而提高生產成本。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于高溫領域，特別是高溫舟皿領域的高強鉬板材及其制備方法，該鉬材在高溫條件下不僅具有較高的強度，而且在反復的推舟機械力和熱應力作用下不易發生變形及斷裂，同時該材料的制備方法簡單、成本低，易實現大批量生產。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種高強度鉬摻雜板材，其成份由細晶粒Mo基體相和彌散均勻分布在其中的超細的Mo₅Si₃/稀土復合微粒強化增韌相組成，所述的強化增韌相是將MoSi₂與Y₂O₃、CeO₂中的一種，或是與Y₂O₃和La₂O₃和CeO₂中的兩種，或是與Y₂O₃和La₂O₃和CeO₂三者的混合物經高能球磨復合制備成的超細復合微粒摻入純鉬粉，高溫燒結，原位反應生成。

所述的MoSi₂與Y₂O₃、CeO₂中的一種，或是與Y₂O₃和La₂O₃和CeO₂中的兩種，或是與Y₂O₃和La₂O₃和CeO₂三者的混合物按2∶3～4∶1的比例高能球磨制得超細復合微粒。

所述的超細復合微粒的平均粒徑為80～400nm。

所述的超細復合微粒按質量比為0.1％～3％添加到純鉬粉中。

所述的MoSi₂純度為99％～99.99％、平均粒徑＜5μm。

所述的Y₂O₃、CeO₂或La₂O₃純度為99.5～99.99％、平均粒徑＜2μm。

所述的純鉬粉平均粒徑＜8μm。

所述的高強度鉬摻雜板材的制備方法：將所述的超細復合微粒按質量比0.1％～3％添加到平均粒徑＜8μm的純鉬粉中，進行混合、壓制、燒結制成燒結板坯，再將燒結板坯熱軋開坯，并經軋制得到鉬板材，最后退火消除應力即可。

所述的燒結溫度為1850℃～2050℃、燒結時間5～10小時、燒結氣氛為純氫；對獲得的燒結板坯在1350℃～1500℃溫度下熱軋開坯，軋制得到的鉬板材，總變形量不低于80％；最后在850℃～1050℃的退火溫度下消除應力。