[發明專利]一種抗高溫氧化鉬合金及制備方法

在審

• 申請號: 202011572169.6
• 申請日: 2020-12-27
• 公開（公告）號: CN112779448A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 王雷;王顯宗;王海豐
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C22C27/04
• 分類號: C22C27/04;C22C1/04;B22F9/04;C23C10/44;C22F3/00;C23C8/12;C23C12/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

本發明涉及一種抗高溫氧化鉬合金及制備方法，特別涉及一種提高鉬合金抗高溫氧化的表面處理方法。它由鉬、硅、硼和鋯組成；其中，含硅的質量百分數范圍為0.1％～4％，含硼的質量百分數范圍為0.6％～1.2％，含鋯的質量百分數范圍為0.5％～1％，其余成分為鉬。采用固?固混合的方式進行混料，利用機械球磨或高能球磨制備出顆粒均勻的預合金粉末，將球磨粉末進行振蕩燒結得到鉬合金材料，再經過包埋滲硅處理，預氧化，激光沖擊強化復合工藝得到抗高溫氧化的鉬合金。本發明制備的鉬合金具有較好的致密度、較強的韌性和抗高溫氧化性能，因此具有廣闊的應用前景和推廣價值。

技術領域

本發明屬于粉末冶金領域，涉及一種抗高溫氧化鉬合金及制備方法，涉及一種的強韌高溫合金表面處理制備工藝方法。

背景技術

鉬硅硼合金是一種難熔材料，具有高熔點、高溫強度和高硬度等特性，具有十分重要的應用前景。本次制備的相組合為Mo_ss、Mo₃Si和Mo₅SiB₂,連續分布的Mo_ss基體能夠提供良好的室溫斷裂韌性，為韌性相，在高溫環境中，其表面能夠形成由Mo₃Si和Mo₅SiB₂提供的硼硅源形成玻璃相對基體進行保護，不同成分體系、成型工藝和摻雜元素對合金的金相都有關鍵影響，并且獲得良好斷裂韌性和抗高溫氧化性能綜合性能的平衡組織也存在較大的問題，這都限制了鉬系合金的發展和應用。因此研究和開發強度優異的鉬合金和改善表面抗氧化成形工藝是研究者努力的重要方向。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種抗高溫氧化鉬合金及制備方法，基于現有球磨工藝，采用振蕩燒結以及包埋滲硅處理獲得微觀組織分布理想的鉬合金，其新穎性是系列工藝措施保證下，獲得摻雜鋯的鉬硅硼合金，其具備良好的室溫斷裂韌性，滲硅、預氧化、激光沖擊強化處理改善了氧化層在高溫下萎縮的情況，極大的提高了抗高溫氧化性能。

技術方案

一種抗高溫氧化鉬合金，其特征在于組份的質量百分比為：0.1％～4％的Si粉、0.6％～1.2％的B粉、0.5％～1％的Zr粉，其余為Mo粉和不可避免的雜質；化學元素的質量百分比之和為100％。

所述Mo粉的費氏粒度規格為1～3μm，純度99.95％。

所述Si粉的費氏粒度規格為2～4μm，純度為99.90％。

所述B粉的費氏粒度規格為2～4μm，純度99.50％。

所述Zr的費氏粒度規格為20～40μm，純度為99.90％。

一種所述抗高溫氧化鉬合金的制備方法，其特征在于步驟如下：

步驟1、篩選鉬硅硼鋯粉體，進行混料和球磨：

篩選粉體：鉬粉體顆粒的中值粒徑為1～3μm，硅粉體顆粒的中值粒徑為2～4μm，硼粉體顆粒的中值粒徑為2～4μm，硅粉體顆粒的中值粒徑為20～40μm；

將各個單質粉末按照配比進行混合，然后在行星球磨機中進行固-固球磨，球磨時長20小時，球磨機每小時換一次旋轉方向，使之球磨均勻；

步驟2、壓制成胚料：將球磨的預合金粉末放入石墨模具中，包套后放入冷等靜壓設備中，壓強為180-200Mpa，保壓時長0.2～2分鐘；

步驟3、振蕩燒結：將胚料放在振蕩燒結爐中1400～1850℃進行燒結，采用真空、氫氣或者惰性氣體作為保護氣氛，燒結10～20小時隨爐冷卻，得到抗拉強度大于750Mpa的鉬合金材料；