[發明專利]一種多尺度粒子強化低活化鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 202110475932.1
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113215480B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 邱國興;李小明;韋旭立;賀蕓;白沖;李林波;梁李斯
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C22C38/00
• 分類號: C22C38/00;C22C38/14;B22F9/04;C22C33/02;B22F10/28;B22F10/64;B33Y80/00;B33Y70/10;B33Y10/00;B33Y40/10;B33Y40/20;C21D6/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

1.一種多尺度粒子強化低活化鋼，其特征在于，包括低活化基體和均勻分布于低活化基體中的微米粒子、亞微米粒子和納米粒子，所述微米粒子為TiN或Ti₂O₃，亞微米粒子為Y₂O₃，納米粒子為Y-Ti-O；

所述多尺度粒子強化低活化鋼中，以質量百分數計，微米粒子含量為0.01%~0.02%，亞微米粒子含量為0.01%~0.02%，納米粒子的含量為0.1%~0.2%；

所述微米粒子的尺寸大于0.5μm、小于等于1.5μm，微米粒子的數量為10¹³~10¹⁴個/m³；所述亞微米粒子的尺寸為大于等于0.1μm、小于等于0.5μm，亞微米粒子的數量為10¹⁷~10¹⁸個/m³；所述納米粒子的粒子尺寸為10~20nm、數量為10²³~10²⁴個/m³。

2.根據權利要求1所述的一種多尺度粒子強化低活化鋼，其特征在于，低活化基體為Eurofer97、9Cr2WVTa、F82H、JLF-1、CLAM、CLF-1或ARAA。

3.一種制備權利要求1或2所述多尺度粒子強化低活化鋼的方法，其特征在于，包括如下過程：

用粉末C惰性氣體氛圍中進行激光打印成型，得到成型體；

對所述成型體進行高溫應力調控；

其中，粉末C為微米粒子和粉末B進行球磨混料得到；粉末B為亞微米Y₂O₃和粉末A進行球磨固溶得到；粉末A為納米Y₂O₃、納米Ti粉和低活化鋼粉進行球磨固溶得到；

納米Y₂O₃、納米Ti粉和低活化鋼粉球磨過程中，球料比為10:（1~1.5），球磨轉速為500~550轉/min，球磨時間為10~15h，球磨氣氛為惰性氣氛；

納米Y₂O₃、納米Ti粉和低活化鋼粉球磨時，Y₂O₃、納米Ti粉和低活化鋼粉的質量比為（0.5~1）：（0.5~1）:100；

亞微米Y₂O₃和粉末A進行球磨固溶過程中，球料比為5:（1~1.5），球磨轉速為300~350轉/min，球磨時間為2~3h，球磨氣氛為惰性氣氛；

亞微米Y₂O₃的質量為粉末A質量的0.02%~0.04%；

微米粒子和粉末B進行球磨混料過程中，球料比為5:（1~1.5），球磨轉速為100~150轉/min，球磨時間為2~3h，球磨氣氛為惰性氣氛；

微米粒子的質量為粉末B質量的1%~2%；

用粉末C惰性氣體氛圍中進行激光打印成型過程中，激光功率為3.5~4kW，送粉速度為1.2~1.5kg/h，掃描速度為1000m/min，打印過程全程進行氬氣保護；

對成型體進行高溫應力調控過程包括：將成型體加熱至950~980℃并保溫2~2.5h，之后進行冷卻。

4.根據權利要求3所述的制備權利要求1或2所述多尺度粒子強化低活化鋼的方法，其特征在于，低活化鋼粉的尺寸為50~100μm，納米Y₂O₃尺寸為15~30nm，納米Ti粉尺寸為15~20nm。