[發明專利]一種粉末冶金法制備鈮合金板材的方法

有效

• 申請號: 201610606619.6
• 申請日: 2016-07-28
• 公開（公告）號: CN106111993B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 王峰;鄭欣;白潤;蔡小梅;夏明星;劉輝;喻吉良;張小明
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: B22F3/15
• 分類號: B22F3/15;B22F3/24;B22F9/04;C22C27/02
• 代理公司: 西安創知專利事務所61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種粉末冶金法制備鈮合金板材的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、對鈮合金邊角料依次進行打磨、酸洗、水洗和烘干處理，然后將烘干處理后的鈮合金邊角料置于管式氫化爐中，在溫度為500℃～700℃的條件下滲氫2h～5h，之后將滲氫后的鈮合金邊角料破碎后置于加熱爐中，在真空度不大于1.5×10^-1Pa，溫度為800℃～1000℃的條件下脫氫3h～6h，接著對脫氫后的鈮合金邊角料依次進行篩分、酸洗、水洗和烘干處理，得到粒徑為80μm～150μm的粗徑粉末和粒徑不大于50μm的細徑粉末；所述鈮合金邊角料為低密度Nb-Ti-Al-V-Zr合金的邊角料，所述低密度Nb-Ti-Al-V-Zr合金由以下質量百分比的成分組成：Ti 28％～32％，Al 8％～10％，V 6％～8％，Zr 0.8％～1.2％，余量為Nb和不可避免的雜質，所述低密度是指該合金的密度為5.8g/cm³～6.3g/cm³；

步驟二、將步驟一中所述粗徑粉末和細徑粉末以及成形劑按質量比(1～3)∶1∶(0.02～0.04)混合均勻，得到混合粉末，然后將混合粉末裝入包套中，置于粉末壓機中壓制成型，得到坯料；

步驟三、將步驟二中所述坯料置于真空爐中，以10℃/min～15℃/min的升溫速率升溫至1000℃～1300℃后保溫3h～6h進行預燒結處理，之后采用真空電子束焊機對預燒結處理后的坯料進行封口焊接；

步驟四、將步驟三中焊接后的坯料置于熱等靜壓機中，在溫度為1200℃～1500℃，壓制力為100MPa～150MPa的條件下熱等靜壓6h～8h，隨爐冷卻后去除包套，將熱等靜壓后的坯料依次進行酸洗、水洗和烘干處理后，得到板坯；

步驟五、對步驟四中所述板坯進行多道次熱軋，得到半成品板材；所述熱軋的溫度為1000℃～1200℃；所述熱軋的總變形量為50％～70％；

步驟六、對步驟五中所述半成品板材進行多道次冷軋，得到成品板材；所述冷軋的總變形量為50％～80％；

步驟七、將步驟六中所述成品板材置于真空爐中，在真空度不大于5.0×10^-2Pa，溫度為900℃～1100℃的條件下保溫1h～2h進行真空熱處理，隨爐冷卻后得到鈮合金板材。

2.根據權利要求1所述的一種粉末冶金法制備鈮合金板材的方法，其特征在于，步驟一中所述粗徑粉末和細徑粉末中O的質量含量均為600ppm～800ppm，N的質量含量均為200ppm～400ppm，C的質量含量均為200ppm～400ppm。

3.根據權利要求1所述的一種粉末冶金法制備鈮合金板材的方法，其特征在于，步驟一中所述粗徑粉末和細徑粉末的松裝密度均為3.0g/cm³～5.0g/cm³。

4.根據權利要求1所述的一種粉末冶金法制備鈮合金板材的方法，其特征在于，步驟二中所述成形劑由酒精和甘油等體積混合均勻而成。

5.根據權利要求1所述的一種粉末冶金法制備鈮合金板材的方法，其特征在于，步驟二中所述壓制成型的壓制力為100MPa～150MPa。

6.根據權利要求1所述的一種粉末冶金法制備鈮合金板材的方法，其特征在于，步驟二中所述坯料的相對密度為70％～80％。

7.根據權利要求1所述的一種粉末冶金法制備鈮合金板材的方法，其特征在于，步驟二中所述包套為鈦合金包套、鋯合金包套或不銹鋼包套，所述包套的壁厚為3mm～5mm。

8.根據權利要求1所述的一種粉末冶金法制備鈮合金板材的方法，其特征在于，步驟五中所述熱軋的過程中，第一道次熱軋采用20％～30％的道次變形量，其余道次熱軋均采用10％～15％的道次變形量。

9.根據權利要求1所述的一種粉末冶金法制備鈮合金板材的方法，其特征在于，步驟六中所述冷軋的過程中，第一道次冷軋采用10％～15％的道次變形量，其余道次冷軋均采用5％～10％的道次變形量。