[發明專利]一種高硬度復合氧化物彌散強化ODS鎢合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202010919137.2
• 申請日: 2020-09-04
• 公開（公告）號: CN112011703A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 羅來馬;趙志豪;吳玉程;姚剛;昝祥;朱曉勇
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C22C1/05
• 分類號: C22C1/05;C22C27/04;C22C32/00;B22F3/105
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 喬恒婷

1.一種高硬度復合氧化物彌散強化ODS鎢合金，其特征在于：

所述高硬度復合氧化物彌散強化ODS鎢合金是由納米級彌散分布的Y₂O₃和ZrO₂顆粒與鎢相組成，這種配比下的ODS鎢合金中存在共格/半共格界面的Y-Zr-O三元相結構，有效改善了界面的強度，實現了在低摻雜量下獲得高硬度鎢合金。

2.根據權利要求1所述的高硬度復合氧化物彌散強化ODS鎢合金，其特征在于：

所述高硬度復合氧化物彌散強化ODS鎢合金中，Y₂O₃的含量為0.25％，ZrO₂的含量為0.1％，余量為鎢。

3.一種權利要求1或2所述的高硬度復合氧化物彌散強化ODS鎢合金的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1：復合粉體的制備

按照配比量將硝酸釔、硝酸鋯和表面活性劑三乙醇胺分別溶解在適量的去離子水中，攪拌分散均勻后將三種溶液混合，繼續加熱攪拌至100℃；然后倒入溶解在去離子水中的偏鎢酸銨溶液中，繼續加熱攪拌至溶液趨于透明；最后再加入溶解了適量草酸的溶液，在140℃下恒溫攪拌至溶液完全揮發，得到的沉淀塊體即為前驅體，取出烘干后進行研磨，得到前驅體粉末；然后在氫氣氣氛下還原得到W-Y₂O₃-ZrO₂復合粉體；

步驟2：粉末的燒結

將步驟1獲得的W-Y₂O₃-ZrO₂復合粉體裝入石墨模具，壓實后放入放電等離子燒結爐中，對粉末施加預壓力，抽真空后進行兩段保溫燒結；保溫結束后隨爐冷卻至室溫，得到的塊體即為W-Y₂O₃-ZrO₂合金。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：

步驟1中，所述在氫氣氣氛下還原包括兩段熱解，先將溫度升至500-600℃并保溫60-80min，然后將溫度升至800-900℃并保溫100-120min。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：

步驟2中，所述兩段保溫燒結中，一段燒結溫度為750-850℃，保溫5-10min；二段燒結溫度為1500-1600℃，保溫1-3min。

6.根據權利要求3或5所述的制備方法，其特征在于：

步驟2中，在一段保溫燒結之前，預壓力不超過14MPa，一段燒結保溫時開始增壓，一段燒結保溫結束后壓力勻速升至50-100MPa。