[發明專利]W-V合金功能梯度材料及其放電等離子體燒結方法

有效

• 申請號: 201610722924.1
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN106216674B
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 唐軍;劉保坤;譚萬斌;高超;祝嘉健;唐毅;何博;肖野
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: B22F3/105
• 分類號: B22F3/105;B22F7/02
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司51202
• 代理人: 呂建平

1.一種W-V合金功能梯度材料，由位于兩邊的W層、V層以及位于W層和V層之間的若干W-V合金層燒結成型；各W-V合金層中的W組分含量從W層至V層成梯度降低，V組分含量從W層至V層成梯度升高，其特征在于，所述W-V合金功能梯度材料通過包括以下步驟的放電等離子燒結方法得到：

(1)在惰性氛圍中，分別按照設定的W組分和V組分梯度分布配制W-V粉末；將不同配比W-V粉末分別加入球磨罐中，通過球磨使粉末混合均勻，形成合金粉末；

(2)在惰性氛圍中，稱量W粉末裝入磨具中并壓實，然后將該磨具放入放電等離子體燒結爐中，于60～80MPa、1750～1800℃條件下燒結成型，之后隨爐冷卻至室溫，釋放壓力即得到W片；

(3)在惰性氛圍中，稱量與步驟(2)中W粉末相同體積的V粉末裝入磨具中并壓實；然后稱取步驟(1)配制的、與步驟(2)中W粉末相同體積的合金粉末、并按照V重量百分比遞減的順序依次加入到盛有V粉末的磨具中并壓實；再將步驟(2)所得W片放入最后一層合金粉末之上并壓實；之后將磨具放入放電等離子體燒結爐中，W所在端朝上，于60～80MPa、1200～1400℃條件下燒結成型，然后釋放壓力，繼而以50～100℃/min的速度冷卻至800℃以下，再隨爐冷卻至室溫，即得到W-V合金功能梯度材料。

2.根據權利要求1所述W-V合金功能梯度材料，其特征在于，位于W層和V層之間的W-V合金層為3-7層，各W-V合金層中的W組分含量從W層至V層成等梯度降低，V組分含量從W層至V層成等梯度升高。

3.根據權利要求2所述W-V合金功能梯度材料，其特征在于，位于W層和V層之間的W-V合金層為4層。

4.根據權利要求1所述W-V合金功能梯度材料，其特征在于步驟(1)-(3)中惰性氛圍為氧含量低于0.1ppm、水含量低于0.1ppm的氬氣氛圍。

5.根據權利要求1或4所述W-V合金功能梯度材料，其特征在于步驟(1)球磨中磨球的用量與W-V粉末的質量比為5:1；球磨機轉速為320～400rpm，球磨時間為30～60小時。

6.根據權利要求1或4所述W-V合金功能梯度材料，其特征在于將步驟(2)得到的W片至少一面拋光，使W片拋光的一面與磨具中上層W-V合金粉末接觸。

7.根據權利要求1或4所述W-V合金功能梯度材料，其特征在于步驟(2)和/或步驟(3)中放電等離子體燒結爐的升溫速度為100～200℃/min。

8.根據權利要求1或4所述W-V合金功能梯度材料，其特征在于步驟(3)中，在將磨具放入燒結爐之前，調整磨具中粉末的位置，使V粉末層的位置對準磨具上設置的紅外測溫孔。

9.根據權利要求7所述W-V合金功能梯度材料，其特征在于步驟(3)中，在將磨具放入燒結爐之前，調整磨具中粉末的位置，使V粉末層的位置對準磨具上設置的紅外測溫孔。