[發明專利]一種鎢合金前驅復合粉體的制備方法、鎢合金及制備方法

有效

• 申請號: 201811109140.7
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109182812B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 魏世忠;潘昆明;王長記;周玉成;陳沖;張程;毛豐;熊美;徐流杰;張國賞;劉偉;李秀青;游龍;汪宙;李洲
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04;C22C27/04
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 李寧

本發明涉及一種鎢合金前驅復合粉體的制備方法、陶瓷氧化鋁增強鎢合金及其制備方法，屬于鎢合金技術領域。本發明的鎢合金前驅復合粉體的制備方法，包括：提供偏鎢酸銨、可溶性鋁鹽的混合溶液，在混合溶液中加草酸至pH不大于1.5，反應完全，然后去除溶劑得到混合粉體。本發明的制備方法通過液?液混合后采用草酸對pH進行調節，溶液中氫離子和鎢酸根離子會反應生成鎢酸沉淀；草酸根離子和鋁離子反應生成草酸鋁沉淀，由于鎢酸和草酸鋁共同反應共同沉淀的原因，能夠避免因鎢原子核和鋁原子核質量差距較大造成的嚴重偏析，提高所得粉體中鎢酸和草酸鋁之間的均勻程度，使其達到分子級混合，為提高鎢合金的高溫耐磨損耐沖蝕性能提供了原料基礎。

技術領域

本發明涉及一種鎢合金前驅復合粉體的制備方法、陶瓷氧化鋁增強鎢合金及其制備方法，屬于鎢合金技術領域。

背景技術

傳統的鎢合金制備工藝為固+固(液)制粉、壓制、燒結、但是采用該工藝生產的鎢合金普遍存在第二相分布不均、導致存在于鎢合金晶粒中的第二相聚集長大、晶粒粗大以及存在晶界偏聚的問題，而且燒結態的鎢合金也存在硬度值不高、塑形較低、強度低等缺陷。高比重鎢合金是一種高密度、高強度、高延展性材料，廣泛用于軍事、航空航天、冶金、機械等領域，然而由于晶粒粗大、低溫脆性、輻射脆性、韌脆轉變溫度較高、再結晶溫度低、高溫強度不足等缺點，限制了其更廣泛的應用。氧化物(例如La₂O₃、Y₂O₃等)和碳化物(例如TaC、ZrC等)具有熔點高、高溫強度高、良好的化學穩定性等特點，因此常被用作合金(Cu合金、Al合金、Mg合金、W合金等)的彌散強化第二相。現有技術中，河南科技大學碩士學位論文《Al₂O₃摻雜鎢合金制備、組織與性能研究》(2017年06月)中公開了一種Al₂O₃摻雜鎢合金前驅粉體的水熱合成法，該方法將偏鎢酸銨和硝酸鋁的混合溶液在180℃保溫20h，然后真空抽濾，將濾渣反復清洗后在120℃保溫10h進行干燥，再將干燥后的固體粉末在550℃煅燒4h，然后經過兩段氫還原(一段在600℃還原2h，二段在900℃還原2h)，得到Al₂O₃摻雜W復合粉，該方法制得的復合粉雖然具有較小的粒徑和較好的形貌，但由于沉淀過程中容易產生偏析，Al₂O₃和W分布不均勻。

發明內容

本發明的目的是提供一種鎢合金前驅復合粉體的制備方法，能夠提高粉體中各成分的均勻程度。

本發明還提供了一種高密度、顯微硬度和抗壓強度的陶瓷氧化鋁增強鎢合金及其制備方法。

為了實現以上目的，本發明的鎢合金前驅復合粉體的制備方法所采用的技術方案是：

一種鎢合金前驅復合粉體的制備方法，包括以下步驟：

提供偏鎢酸銨、可溶性鋁鹽的混合溶液，在混合溶液中加草酸至pH不大于1.5，反應完全，然后去除溶劑得到混合粉體。

本發明的鎢合金前驅復合粉體的制備方法，通過液-液混合后采用草酸對pH進行調節，溶液中氫離子和鎢酸根離子會反應生成鎢酸沉淀；草酸根離子和鋁離子反應生成草酸鋁沉淀，由于鎢酸和草酸鋁共同反應共同沉淀的原因，能夠避免因鎢原子核和鋁原子核質量差距較大造成的嚴重偏析，提高所得粉體中鎢酸和草酸鋁之間的均勻程度，使其達到分子級混合，為提高鎢合金的高溫耐磨損耐沖蝕性能提供了原料基礎。

偏鎢酸銨的濃度越高，反應形核率越高、顆粒越細小。為了減小混合粉體中顆粒粒徑，同時考慮偏鎢酸銨在水中的溶解度，所述混合溶液中偏鎢酸銨的質量濃度為1.9～3.033g/mL。

混合溶液中偏鎢酸銨和可溶性鋁鹽的量可根據對鎢合金成分進行設置，混合溶液中偏鎢酸銨和可溶性鋁鹽的相對含量影響鎢合金的性能，為了提高鎢合金的性能，優選的，所述混合溶液中，鎢元素和鋁元素的質量比為97～99:0.529～1.588。