[發明專利]一種鉬合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202010958909.3
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112176235A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 唐鑫鑫;楊曉青;李志翔;柳興光;衛茹;張清斌
• 申請（專利權）人: 自貢硬質合金有限責任公司
• 主分類號: C22C27/04
• 分類號: C22C27/04;C22C1/04;C22F1/18
• 代理公司: 成都天既明專利代理事務所(特殊普通合伙) 51259
• 代理人: 彭立瓊

本發明涉及一種鉬合金，其組分為Zr 0.5?5.0%，Y 0.01?0.2%，B 0.05?0.3%，Si 0.05?0.2%，O 0.19?1.89%，Mo 92.41?99.20%。本發明還涉及上述鉬合金的制備方法。本發明制備出的鉬合金再結晶溫度高、高溫強度好，抗氧化及耐腐蝕能力強，作為玻璃熔化電極使用，其壽命相對于純鉬電極提高30%以上，并且摻雜的合金元素不會對玻璃熔體造成污染，不會對玻璃著色，有利于保證玻璃品質。

技術領域

本發明屬于材料制備技術領域，具體涉及一種鉬合金及其制備方法。

背景技術

金屬鉬具有較高的熔點、優良的抗高溫蠕變性能、導熱導電性好、熱膨脹系數和比熱容小、高溫強度高等優點，并且與玻璃熔體接觸時潤濕性良好，接觸電阻低，是作為玻璃熔化用加熱電極的理想材料。

近年來，隨著玻璃制造業對電熔技術的不斷重視和環保力度的加強，使玻璃熔制方式逐漸從傳統的火焰加熱轉變成全電熔加熱；與此同時，玻璃行業的發展以及高品質光學玻璃的大量應用也對鉬電極提出了新的要求。純鉬電極高溫強度及再結晶溫度相對較低，長時間服役后易發生高溫蠕變而產生懸垂彎曲，并且純鉬電極耐腐蝕性較差，長期與玻璃熔體接觸容易腐蝕，使用壽命短。在某些特種玻璃生產窯爐中，純鉬電極的使用壽命不到半年，已逐漸不能滿足行業需求，因此迫切需要開發一種新型的鉬合金以提高玻璃熔化電極的使用壽命。

發明內容

本發明的目的是提供一種鉬合金，解決現有純鉬電極耐腐蝕性差，使用壽命短，高溫易氧化等問題。

為解決以上技術問題，本發明提供了一種鉬合金，包括以下質量百分比的組分：Zr0.5-5.0%，Y 0.01-0.2%，B 0.05-0.3%，Si 0.05-0.2%，O 0.19-1.89%，Mo 92.41-99.20%。

本發明的第二個目的在于提供上述鉬合金的制備方法，具體包括以下步驟：

S1、 球磨

將氫化鋯粉與氧化釔粉末裝入球磨罐中，進行機械球磨，球磨后過篩，得到摻雜氫化鋯粉。氫化鋯和氧化釔的比例為20-50:1。

S2、混料

取純鉬粉與摻雜氫化鋯粉、硅粉、硼粉加入混合器中進行混合，得到摻雜鉬粉。上述原料質量百分比的組分組成：摻雜氫化鋯粉 0.53-5.36%，硼粉 0.05-0.3%，硅粉 0.05-0.2%，余量為鉬粉。

S3、 壓制

將摻雜鉬粉壓制成壓坯。

S4、 燒結

壓坯經燒結冷卻后，得到所述鉬合金。

上述鉬合金的另外一種制備方法，增加步驟S5

S5、將步驟S4鉬合金，作為坯料，塑性加工、退火，獲得所需的鉬合金。

本發明提供的鉬合金，ZrH₂作為彌散相加入鉬合金中，同時添加少量Y₂O₃對ZrH₂進行改性，使燒結后形成穩定的四方相ZrO₂，以防止ZrO₂在1000℃左右發生晶型轉變，保證鉬合金的韌塑性和耐腐蝕性；合金中少量Si和B的加入，有利于提高鉬合金的抗氧化性。通過各組分協同作用，在提高鉬合金高溫強度和再結晶溫度的同時，可進一步提其耐腐蝕性和抗氧化能力。

本發明制備出的鉬合金再結晶溫度高于1250℃、高溫強度好，抗氧化及耐腐蝕能力強，作為玻璃熔化電極使用壽命相對于純鉬電極提高50%以上，并且摻雜的合金元素不會對玻璃熔體造成污染，不會對玻璃著色，有利于保證玻璃品質。