[發(fā)明專利]一種復(fù)合高強(qiáng)韌鉬合金及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810593514.0
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108866413B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王快社;胡卜亮;胡平;鄧潔;周宇航;李世磊;陳文靜;夏雨
• 申請（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號: C22C27/04
• 分類號: C22C27/04;C22C32/00;C22C1/05;B22F1/00;B22F3/18;B22F9/04
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 王孝明

本發(fā)明提供了一種復(fù)合高強(qiáng)韌鉬合金及制備方法，以重量份數(shù)計，由以下原料制成：氫化鈦為5～20份，氫化鋯為0～2份，復(fù)合還原粉為0.6～1.2份，鉬粉為1000份；所述的復(fù)合還原粉為碳粉、硼粉和鋁粉按照質(zhì)量比為1:1:1組成的混合粉。本發(fā)明的高強(qiáng)韌鉬合金的綜合性能好，室溫抗拉強(qiáng)度大于1200MPa，伸長率大于8.0％。本發(fā)明通過還原性更強(qiáng)的C、B、Al元素作為復(fù)合還原劑，協(xié)同作用，一方面可以與氧結(jié)合，能夠減少C元素在基體內(nèi)部的偏析以及與基體生成粗大的第二相的影響，另一方面，能夠與基體形成共格或半共格晶體學(xué)關(guān)系，強(qiáng)韌化作用顯著。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于粉末冶金領(lǐng)域，涉及鉬合金，具體涉及一種復(fù)合高強(qiáng)韌鉬合金及制備方法。

背景技術(shù)

鉬具有高溫強(qiáng)度高、熔點高，導(dǎo)熱導(dǎo)電性好，耐腐蝕性能好等優(yōu)點使其廣泛應(yīng)用于電子玻封材料，核電核燃料包殼材料，發(fā)熱體發(fā)熱組件，醫(yī)療器械旋轉(zhuǎn)陽極，航空航天的蒙皮材料，發(fā)動機(jī)的噴嘴等重要部件。但是鉬因低溫脆性嚴(yán)重限制鉬合金的使用，影響低溫脆性的主要原因是其中氧、氮元素的偏聚和高孔隙率。因此，開發(fā)利用氧、氮元素強(qiáng)化和低孔隙率的新型鉬合金是提高鉬合金性能和改進(jìn)鉬合金生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量是鉬合金研究者和生產(chǎn)者努力的主要方向。

在設(shè)計鉬合金和改善鉬合金性能的方法上，主要通過摻入內(nèi)氧化法合金化實現(xiàn)。其中TZM合金主要通過Ti、Zr固溶強(qiáng)化及與C元素形成第二相強(qiáng)化，稀土氧化物摻雜鉬合金主要通過稀土氧化物摻雜強(qiáng)化、現(xiàn)有的摻雜鉬合金主要靠摻入強(qiáng)化相為主，他們各自在不同的應(yīng)用領(lǐng)域表現(xiàn)出優(yōu)越的性能。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，目前鉬合金的單一性能已不能在滿足客戶的要求了，對高溫力學(xué)性能、低溫塑形、高的韌性和高再結(jié)晶溫度的綜合性能優(yōu)異的鉬合金的開發(fā)和制備顯得十分必要和迫切。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種復(fù)合高強(qiáng)韌鉬合金及制備方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中的鉬合金性能單一，綜合性能不足的技術(shù)問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種復(fù)合高強(qiáng)韌鉬合金，包括以下原料制成：氫化鈦、復(fù)合還原粉和鉬粉；所述的復(fù)合還原粉為碳粉、硼粉和鋁粉。

本發(fā)明還具有如下技術(shù)特征：

以重量份數(shù)計，由以下原料制成：氫化鈦為5～20份，氫化鋯為0～2份，復(fù)合還原粉為0.6～1.2份，鉬粉為1000份；

所述的復(fù)合還原粉為碳粉、硼粉和鋁粉按照質(zhì)量比為1:1:1組成的混合粉。

所述的高強(qiáng)韌鉬合金的室溫抗拉強(qiáng)度大于1200MPa，伸長率大于8.0％。

一種復(fù)合高強(qiáng)韌鉬合金的制備方法，該方法采用如上所述的復(fù)合高強(qiáng)韌鉬合金配方。

該方法包括下列步驟：

步驟一，一次混料：按照配方比例配料，將氫化鈦、氫化鋯和復(fù)合還原粉使用三維混料機(jī)混合1h；

步驟二，二次混料：將混合均勻的將氫化鈦、氫化鋯和復(fù)合還原粉與鉬粉再次混合2～4h；

步驟三，球磨：將二次混料后的粉末裝入球磨罐，充入氬氣，在轉(zhuǎn)速不高于200r/min的低能球磨機(jī)中球磨2h；

步驟四，壓制：球磨后的粉末冷等靜壓成形，壓制壓力180MPa，保壓時間15min；

步驟五，燒結(jié)：將壓制后獲得的坯料在氫氣氣氛下分段燒結(jié)，升溫6h至900℃，然后保溫2h，升溫2h至1200℃，然后保溫3h，升溫3h至1600℃，然后保溫2h，升溫2h至1900℃，然后保溫6h；

步驟六，軋制：對燒結(jié)坯料軋制變形，開坯溫度1200℃，總變形量90％，軋后板材厚度1.0mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下技術(shù)效果：