[發明專利]一種制備ODS鐵素體基合金的方法及其應用

有效

• 申請號: 202010879943.1
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112063910B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 劉燁;楊思敏;陳旭;章林;陳曉瑋;秦明禮;曲選輝
• 申請（專利權）人: 湘潭大學;北京科技大學
• 主分類號: C22C33/02
• 分類號: C22C33/02;B22F3/105;B33Y10/00;B33Y70/10;C22C32/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種制備ODS鐵素體基合金的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1）前驅體粉末的配置：將氬氣霧化FeCrWNbTi粉末加入聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液或半胱氨酸溶液中，浸漬，同時加入含稀土納米氧化物源，攪拌均勻后烘干，得到前驅體粉末；

具體步驟為：

S1.1）先調配的前驅體溶液，再將含鐵氣霧化粉加入所述前驅體溶液中浸漬10-30分鐘，得到懸浮溶液；

S1.2)選取含稀土納米氧化物源，加入懸浮溶液中進行攪拌0.5-6小時后將溶液烘干，得到前驅體粉末；

其中，所述稀土納米氧化物的用量確保使得最終制備得到的合金中的納米氧化物占ODS鐵素體基合金的重量百分含量為0.01-5wt.%；

所述聚二烯丙基二甲基氯化銨溶液或半胱氨酸溶液的濃度為4-10g·L-1；所述稀土納米氧化物源為Y₂O₃或La₂O₃粉末；

所述氬氣霧化FeCrWNbTi粉末的各個成分的重量百分比為：Cr：8-18wt .％；W：

0.1-5wt.％；Nb：0-2wt.％；Ti：0-1wt.％；余量為Fe；

S2）將S1）得到前驅體粉末在氣氛保護條件下，進行加熱，加熱至設定溫度保溫，同時高速攪拌，得到納米氧化物包覆的鐵素體基合金粉末；

具體步驟為：

S2.1)將得到的前驅體粉末置于保護氣氛下進行加熱，加熱至100-600℃；

S2.2）進行保溫，同時采用攪拌螺旋槳以轉速為15000-40000轉/分鐘，攪拌0.5-4小時，得到納米氧化物包覆的鐵素體基合金粉末；

S3）將S2)得到納米氧化物包覆的鐵素體基合金粉末進行激光熔覆成形，控制工藝使金屬粉末被激光熔化形成熔池，并由熔池中液化金屬的流動將納米氧化物帶入熔池內部并均勻彌散分布，最終得到具有超細氧化物彌散的ODS鐵素體基合金，

具體步驟為：

S3.1）將得到的納米氧化物包覆的鐵素體基合金粉末進行激光熔覆成形，鋪粉厚度為0.02-0.075mm；

S3.2）采用激光掃描，掃描速度為500-4000mm/s，掃描間距為0.02-0.075mm，熔池中液化金屬的流動將納米氧化物帶入熔池內部并均勻彌散分布，最終得到具有超細氧化物彌散的ODS鐵素體基合金。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述保護氣氛為氬氣、氮氣或真空。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述前驅體溶液濃度能夠為6-8g·L^-1；

所述氬氣霧化FeCrWNbTi粉末的各個成分的重量百分比為：Cr 9-12 wt.%，W 0.3-3wt.%， Mo 0-1.5 wt.%，Ti 0-0.5 wt.%， Fe為余量；

所述稀土納米氧化物的用量確保使得最終制備得到的合金中的納米氧化物占ODS鐵素體基合金的重量百分含量為0.1-1wt.%。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2）中加熱溫度能夠為200-400℃；轉速為20000-30000轉/分鐘，攪拌0.5-2小時。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3中）所述鋪粉厚度能夠為0.03-0.05mm；掃描速度為1000-2000mm/s；掃描間距為0.03-0.05mm。

6.根據權利要求1-5任意一項所述的方法制備得到ODS鐵素體基合金應用于汽車工業、航空航天和核工業領域。