[發明專利]一種用作抵抗高溫變形的高強度鉑材料和制備方法

有效

• 申請號: 201911157230.8
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110983094B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 唐會毅;吳保安;羅維凡;羅鳳蘭;李鳳;肖雨辰;萬偉建
• 申請（專利權）人: 重慶材料研究院有限公司
• 主分類號: C22C5/04
• 分類號: C22C5/04;C22C1/05;C22C1/10;B22F9/16;B22F3/02;B22F3/10;B22F3/17;B22F3/18;B22F1/00
• 代理公司: 重慶志合專利事務所(普通合伙) 50210
• 代理人: 胡榮琿

本發明涉及一種用作抵抗高溫變形的高強度鉑材料和制備方法，該材料由鉑和強化相組成，該強化相為彌散分布在鉑中氧化鋯、氧化釔、碳化鈦顆粒中的任一種和幾種，所述材料各組分重量百分含量為強化相組分0～≤0.4wt%，鉑為余量。該材料在1400℃以上的高溫條件下特定環境下具有高強度及優異的抵抗變形、抗沖刷、抗腐蝕和高溫抗蠕變性能，采用這種材料制備的組件抵抗高溫變形性能好，使用壽命長，能有效降低應用領域生產成本。

技術領域

本發明屬于金屬材料領域，特別涉及一種用作抵抗高溫變形的高強度鉑材料和制備方法。

背景技術

工業領域需要廣泛用到能承受高溫（1400℃以上）抵抗變形的金屬材料。鉑金材料因其熔點高、抗氧化、耐腐蝕等優異性能而得到大量使用。因此，鉑金材料是一種極具優勢的高溫金屬材料，但是高溫力學性能差?，F有技術在鉑基體中通過固溶強化以及第二相粒子內氧化強化手段，使其高溫力學性能得到一定的提高，但由于受制于合金固溶的均勻性程度、內氧化深度等不足，使得材料高溫力學性能改善不足。隨著工業的進步，對于材料的要求也越來越苛刻，現有技術制備的鉑金材料在1400℃以上的高溫條件下特定環境的抗變形、抗沖刷、抗腐蝕性能無法滿足預期要求，使得采用這些材料制備的組件在高溫條件易蠕變變形，使用壽命短。

發明內容

本發明的目的是提供一種用作抵抗高溫變形的高強度鉑材料和制備方法，該材料在1400℃以上的高溫條件下特定環境下具有高強度及優異的抵抗變形、抗沖刷、抗腐蝕和高溫抗蠕變性能，采用這種材料制備的組件抵抗高溫變形性能好，使用壽命長，能有效降低應用領域生產成本。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

用作抵抗高溫變形的高強度鉑材料，該材料由鉑和強化相組成，該強化相為彌散分布在鉑中氧化鋯、氧化釔、碳化鈦顆粒中的任一種和幾種，所述材料各組分重量百分含量為強化相組分0～≤0.4wt%，鉑為余量。

所述強化相中各組分的重量百分含量為：ZrO₂＞0～0.3wt%；Y₂O₃＞0～0.2wt%；TiC＞0～0.2wt%。

所述強化相顆粒粒徑均＞0～≤0.1μm。

上述用作抵抗高溫變形的高強度鉑材料的制備方法，有以下步驟：

1）配料

按上述各組分的重量百分含量配料；

2）造液

強氧化酸溶液溶解鉑原料，加入0.4-0.7倍的鉑重量的氯化鈉固體和質量分數為5-20%的氫氧化鈉溶液，用去離子水調節pH值至7-9，加入質量分數為50～90%的水合聯氨試劑，持續均勻攪拌，并加入強化相的各組分，溶液由深紅色攪拌至溶液清亮無色，沉淀、過濾，用去離子水進行反復清洗沉淀，獲得鉑包裹強化相的濕粉體；在200～700℃、20～60min條件下高溫煅燒，獲得均勻、細小的粉體材料；

3）燒結

將步驟2）所述粉體材料進行過篩、均勻重混，在30～200MPa壓力下壓制10～30min，1000～1300℃燒結，形成致密度≥99.5%的致密燒結體；

4）成型加工

將步驟3）得到的燒結體900～1300℃開坯鍛造，終鍛溫度為800～1100℃，冷軋，其單道次變形量≤15%、總變形量≤80%下，獲得滿密度的致密材料，機加工成型，得到高強度鉑材料。

步驟2）所述粉體材料的粒徑≤1μm。

步驟2）所述強氧化性酸為王水溶液。

所述強氧化酸溶液為濃鹽酸+過氧化氫，其中質量分數為37%的濃鹽酸6~8升+質量分數為30%的過氧化氫1~3升。