[發明專利]一種具有低溫韌性和高再結晶溫度的鎢合金的制備方法

在審

• 申請號: 202010719116.6
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN113969363A
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 練友運;宋久鵬;封范;蔣香草;顏彬游;王建豹;陳哲;劉莎莎;劉翔
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院;廈門鎢業股份有限公司
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C32/00;C22C27/04;C22F1/18
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 劉昕宇

1.一種具有低溫韌性和高再結晶溫度的鎢合金的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

步驟一：混合燒結

將金屬鎢與彌散顆粒混合，并燒結為柱狀燒結生坯；

步驟二：鍛造加工

對燒結生坯鍛造加工，直到尺寸滿足要求；

步驟三：退火

對鍛造加工完成的產品進行退火。

2.如權利要求1所述的一種具有低溫韌性和高再結晶溫度的鎢合金的制備方法，其特征在于：彌散顆粒為氧化物和碳化物，氧化物包括氧化釔、氧化鑭；碳化物為碳化鈦、碳化鋯、碳化鉿、碳化鉭；第二相顆粒的含量為體積比0.5-2％。

3.如權利要求1所述的一種具有低溫韌性和高再結晶溫度的鎢合金的制備方法，其特征在于：燒結生坯的致密度大于92％，燒結坯平均晶粒尺寸小于5μm。

4.如權利要求1所述的一種具有低溫韌性和高再結晶溫度的鎢合金的制備方法，其特征在于：所述燒結生坯的直徑范圍為90mm～150mm。

5.如權利要求1所述的一種具有低溫韌性和高再結晶溫度的鎢合金的制備方法，其特征在于：所述的步驟二中，鍛造加工為模鍛結合旋鍛，或快鍛結合旋鍛，總變形量達到90％以上。

6.如權利要求1或5所述的一種具有低溫韌性和高再結晶溫度的鎢合金的制備方法，其特征在于：所述的步驟二中，鍛造加工為包括下述步驟，首先采用氣動錘或快鍛機在溫度不低于1500℃進行開坯，將燒結坯直徑鍛造至低于50mm，然后采用旋鍛機在1300-1500℃加工，繼續將彌散強化鎢棒直徑鍛造至15-35mm。

7.如權利要求1所述的一種具有低溫韌性和高再結晶溫度的鎢合金的制備方法，其特征在于：所述的步驟三包括將鎢塊放入退火爐中，在1000℃退火1h。

8.如權利要求1所述的一種具有低溫韌性和高再結晶溫度的鎢合金的制備方法，其特征在于：Y₂O₃彌散強化鎢塊體材料的制備包括下述步驟，1vol.％的Y₂O₃粉末與金屬鎢粉燒結生坯的致密度為95％；燒結生坯尺寸為直徑90mm，長度120mm，將生坯放入氫氣爐中加熱，加熱溫度1550℃，時間2h；然后將加熱處理的鎢生坯放入鍛打機上進行熱塑性加工，鍛打次數為3次，將鎢材料加工成為直徑43mm、長度480mm的棒材；然后再進行多道次高溫旋鍛，最終將鎢材料加工成為直徑16mm、長度2400mm的棒材，總的變量為97％，鍛打完成后，為了消除殘余應力，將鎢塊放入退火爐中，在1000℃退火1h。

9.如權利要求1所述的一種具有低溫韌性和高再結晶溫度的鎢合金的制備方法，其特征在于：La₂O₃彌散強化鎢塊體材料的制備包括下述步驟，將2vol.％的La₂O₃粉末與金屬鎢粉進行混合，在氫氣爐中進行燒結，燒結生坯尺寸為直徑100mm，高度500mm，致密度為94％；將生坯放入氫氣爐中加熱，加熱溫度1550℃，時間1h；然后將加熱處理的鎢生坯放入快鍛機器上進行大變形量的高能率成形加工，將鎢材料加工成為直徑45mm、長度2400mm的棒材，然后將棒材切割成為長度為1200的兩段；然后再進行多道次高溫旋鍛，最終將鎢材料加工成為兩根直徑30mm、長度2700mm的棒材，總的變形量為90％，鍛打完成后，為了消除殘余應力，將鎢塊放入退火爐中，在1000℃退火1h。

10.如權利要求1所述的一種具有低溫韌性和高再結晶溫度的鎢合金的制備方法，其特征在于：TiC彌散強化鎢塊體材料的制備包括下述步驟，1vol.％的TiC粉末與金屬鎢粉燒結生坯的致密度為95％；燒結生坯尺寸為直徑150mm，長度150mm，將生坯放入氫氣爐中加熱，加熱溫度1600℃，時間2h；然后將加熱處理的鎢生坯放入鍛打機上進行熱塑性加工，鍛打次數為3次，將鎢材料加工成為直徑45mm、長度1600mm的棒材,然后將棒材切割成為長度為800mm的兩段；然后再進行多道次高溫旋鍛，最終將鎢材料加工成為直徑35mm、長度1300mm的棒材，總的加工變量為95％，鍛打完成后，為了消除殘余應力，將鎢塊放入退火爐中，在1000℃退火1h。