[發明專利]一種摻雜鎢合金粉末及其制備方法

有效

• 申請號: 201611263285.3
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106825611B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 徐流杰;李洲;魏世忠;劉偉;李秀青;潘昆明;周玉成;李繼文
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B22F9/26
• 分類號: B22F9/26
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 張鵬輝

本發明涉及一種摻雜鎢合金粉末及其制備方法，屬于鎢基合金材料領域。摻雜鎢合金粉末的制備方法，包括以下步驟：1)制備懸濁液A和懸濁液B：A)將仲鎢酸銨在pH為1～1.2的條件下進行水熱反應，洗滌沉淀，制得懸濁液A；B)分別在硝酸鋯溶液和硝酸釔溶液中加入氨水，混合，進行水熱反應，洗滌沉淀，制得懸濁液B；2)將步驟1)得到的懸濁液A和懸濁液B均勻混合，然后將沉淀過濾，干燥，得前驅體粉末；3)將步驟2)得到的前驅體粉末煅燒，在氫氣氛圍下還原，即得。采用本發明的制備方法，得到的摻雜鎢合金粉末中各組分粒度小，顆粒尺寸更均勻，且組分分布更均勻。

技術領域

本發明涉及鎢基合金材料領域，具體涉及了一種摻雜鎢合金粉末及其制備方法。

背景技術

鎢作為一種稀有難熔金屬，其擁有熔點高、導電導熱性好、低濺射腐蝕速率、熱膨脹系數小、蒸氣壓低以及高溫下優良的高溫強度等優點，被廣泛用在航天、鑄造、武器等部門中，用來制作火箭噴嘴、壓鑄模具、穿甲彈芯、觸頭、電極和隔熱屏等工具。但是，鎢也具有低溫脆性、韌脆轉變溫度較高、再結晶溫度低以及輻照硬化和脆化等缺陷。隨著科學發展進步，對鎢合金性能的要求越來越高，特別是現代的軍事產品，如鎢合金穿甲彈、子彈彈頭、火炮部件等要求鎢合金具有更高的高溫強度、硬度和抗蠕變性能等性能，普通的鎢合金已難以滿足要求。氧化鋯(ZrO₂)是一種十分重要的結構和功能材料，它具有優良的熱性能、機械性能、電性能以及高的耐磨損、耐腐蝕性，在機械工業、電子工業、航空工業等許多領域得到廣泛應用。ZrO₂具有熔點高、硬度高、強度高、韌性好及耐化學腐蝕性好等優點，利用ZrO₂對鎢合金進行強化提高鎢合金的性能。在細化晶粒和促進材料致密化上，Y₂O₃是最佳的氧化物彌散強化相，它能顯著的細化鎢晶粒和提高鎢合金的穿甲和自銳化能力。

《材料熱處理學報》(2016年第4期)中《氧化釔穩定立方晶型氧化鋯增強鎢基合金制備工藝及性能》一文公開了一種摻有Y₂O₃、ZrO₂的復合鎢粉，其制備方法如下：按鎢合金中ZrO₂摻雜量為3.0mass％配料，其中，Y₂O₃:ZrO₂的摩爾比為12:88。將按比例稱取的偏鎢酸銨(AMT)、硝酸鋯和硝酸釔分別在3個燒杯中配制成溶液，將硝酸釔溶液與硝酸鋯溶液均勻混合，再將混合后的溶液緩慢的倒入盛有AMT溶液的燒杯中，用檸檬酸及氨水調節pH值后，充分攪拌2h，再將盛有3種溶液的燒杯在恒溫水浴鍋里加熱，待有析出物時，加入乙醇分散劑，繼續加熱，直至出現前驅體粉末。將前驅體粉末在馬弗爐中于550℃下煅燒4h得到煅燒粉末，再將煅燒粉末經兩段氫氣還原工藝750℃×2h+900℃×4h還原后即得摻有Y₂O₃、ZrO₂的復合鎢粉。但是采用該方法制備得到的摻雜有Y₂O₃、ZrO₂的復合鎢粉難以滿足生產高性能鎢合金的需求。

發明內容

本發明的目的是提供能一種各組分粒徑更小的摻雜鎢合金粉末的制備方法。

本發明還提供了一種摻雜鎢合金粉末。

為了實現以上目的，本發明的摻雜鎢合金粉末的制備方法所采用的技術方案是：

一種摻雜鎢合金粉末的制備方法，包括以下步驟：

1)制備懸濁液A和懸濁液B：

A)將仲鎢酸銨在pH為1～1.2的條件下進行水熱反應，洗滌沉淀，制得懸濁液A；

B)分別在硝酸鋯溶液和硝酸釔溶液中加入氨水，混合，進行水熱反應，洗滌沉淀，制得懸濁液B；

2)將步驟1)得到的懸濁液A和懸濁液B均勻混合，然后將沉淀過濾，干燥，得前驅體粉末；