[發明專利]一種高強度Zr-Ti基合金的制備方法

有效

• 申請號: 202011430506.8
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112662903B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 劉金旭;劉爽;劉興偉;李樹奎;呂延偉;賀川;薛鑫瑩;馮新婭
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C22C1/04
• 分類號: C22C1/04;C22C14/00;C22C16/00;B22F3/04;B22F3/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王術娜

1.一種高強度Zr-Ti基合金的制備方法，包括以下步驟：

將Zr粉末和Ti粉末混合，得到混合粉末；所述Zr粉末和Ti粉末的質量比為1：99～99：1；

將所述混合粉末進行冷等靜壓成型，得到成型坯體；所述冷等靜壓成型的壓力為200～400MPa，保壓時間為15～60min；

將所述成型坯體進行燒結，得到Zr-Ti基合金；

所述燒結包括依次進行的第一燒結、第二燒結和第三燒結：

所述第一燒結的溫度為300～500℃，保溫時間為1～5h，由室溫升溫至所述第一燒結的溫度的升溫速率為5～10℃/min；所述第一燒結在氫氣氣氛中進行；所述第二燒結的溫度為800～1000℃，保溫時間為1～2h；由所述第一燒結的溫度升溫至所述第二燒結的溫度的升溫速率為1～2℃/min；所述第二燒結在真空條件進行；所述第三燒結的溫度為1300～1500℃，保溫時間為1～4h，壓力為1～10MPa；所述第三燒結在氬氣氣氛中進行；由所述第二燒結的溫度升溫至所述第三燒結的溫度的升溫速率為3～5℃/min，氬氣分壓為10～50mbar；

所述燒結后還包括：將燒結產物冷卻，所述冷卻包括依次進行的第一冷卻和第二冷卻：所述第一冷卻的溫度為800～500℃；由所述第三燒結的溫度冷卻至所述第一冷卻的溫度的降溫速率為1～3℃/min。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述混合為濕混，所述濕混的介質為無水乙醇，所述混合粉末的總體積與所述無水乙醇的體積比為1：2～5。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述混合的轉速為100～300r/min，時間為3～10h。

4.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述混合粉末中包括分散劑，所述分散劑的質量為所述Zr粉末和Ti粉末的總質量的0.2～0.6wt.％。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述Zr粉末和Ti粉末的粒徑獨立地為5～45μm。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述混合粉末中還包括微量金屬粉末，所述微量金屬粉末包括Cr粉末、V粉末、W粉末、Cu粉末、Co粉末、Mo粉末、Ni粉末和Fe粉末中的一種或多種。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述微量金屬粉末的質量為所述Zr粉末和Ti粉末的總質量的0.1～5.0wt.％。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述冷等靜壓成型前還包括將所述混合粉末進行真空干燥處理，所述真空干燥處理的溫度為40～80℃。