[發(fā)明專利]一種制備多納米相強(qiáng)化鐵基合金的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110648189.5
• 申請(qǐng)日: 2021-06-10
• 公開（公告）號(hào): CN113444962B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉燁;陳旭;章林;秦明禮;曲選輝;沈曉宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué);北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C33/02
• 分類號(hào): C22C33/02;B22F1/12;B22F3/115;B22F9/06;C22C38/22;C22C38/28;C22C38/30
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 朱艷華

1.一種制備多納米相強(qiáng)化鐵基合金坯體的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

S1)制備前驅(qū)體粉末：將納米氧化物、聚丙烯酸和表面改性源溶于去離子水中，采用超聲波分散20-60分鐘后得到懸浮溶液，再將懸浮溶液攪拌加熱蒸干得到粉末狀前驅(qū)體；

所述納米氧化物、聚丙烯酸和表面改性源的質(zhì)量比1:0.5:(0.1-5)，所述納米氧化物為氧化釔和氧化鑭中的一種；

所述表面改性源為仲鎢酸銨或者七鉬酸銨中的一種；

S2)納米氧化物表面改性：

將S1)得到的前驅(qū)體粉末在保護(hù)氣氛狀態(tài)下使用脈沖電流處理，再在氫氣中，保溫一段時(shí)間，得到表面改性后的納米氧化物；

S3)將S2)得到表面改性后的納米氧化物和一定量的鐵粉混合后壓制成塊體，得到含有納米氧化物的預(yù)合金塊；

改性納米氧化物和鐵粉的質(zhì)量比為1:1-20；

S4)將S3)得到的所述預(yù)合金塊加入到合金熔體中，經(jīng)過超聲波分散5-30min后進(jìn)行噴射成形得到多納米相強(qiáng)化鐵基合金坯體；

所述超聲波分散階段熔體溫度為1600-1750℃，噴射成形階段熔體溫度為1600-1680℃，噴射成形階段霧化壓力為0.3-0.9MPa，所述熔體的各個(gè)組分質(zhì)量百分比為：Cr：8-27wt.％，

Al0.5-10wt.％，Co：2-28wt.％，Ti：0.5-3wt.％，Mo：0-3wt.％，W：0-3wt.％，余量為Fe；

S5)將S4)得到的多納米相強(qiáng)化鐵基合金坯體進(jìn)行固溶時(shí)效熱處理得到最終的多納米相強(qiáng)化鐵基合金坯體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2)中的脈沖電流由微波加熱的金屬尖端發(fā)射，微波的功率為400-3000W，處理時(shí)間為1-10分鐘，保溫溫度為600-900℃，時(shí)間為0.5-4小時(shí)，所述保護(hù)氣氛為氬氣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2)中的微波的功率還可為1500-3000W，處理時(shí)間為3-6分鐘；保溫溫度為700-800℃，時(shí)間1-2小時(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3)中的所述改性納米氧化物和鐵粉的質(zhì)量比還可為1:4-10。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述熔體的各個(gè)組分質(zhì)量百分比為：Cr：9-14wt.％，Al：1-6wt.％，Co：3-12wt.％，Ti：1-2wt.％，Mo：0-2wt.％，W：0-2wt.％，余量為Fe。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述S5)中的固溶溫度為800-1250℃，時(shí)間0.5-4小時(shí)，時(shí)效處理溫度為500-750℃，時(shí)間0.5小時(shí)-120小時(shí)；得到的合金坯體中納米氧化物的含量為0.1wt.％-5wt.％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述S5)中的固溶溫度為850-1000℃，時(shí)間1-2小時(shí)，時(shí)效處理的溫度為550-650℃，時(shí)間2-72小時(shí)；得到的合金坯體中納米氧化物的含量為0.3wt.％-4.5wt.％。