[發明專利]一種高性能鋯釓合金的制備方法

有效

• 申請號: 202210900588.0
• 申請日: 2022-07-28
• 公開（公告）號: CN115233001B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 胡小剛;邱龍時;江海霞;劉承澤;辛超
• 申請（專利權）人: 西安稀有金屬材料研究院有限公司;中國原子能科學研究院
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22C16/00;C22F1/18;B23P15/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 魏法祥

1.一種高性能鋯釓合金的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、將鋯原料和釓原料混合后進行熔煉，得到鑄錠；

步驟二、將步驟一中得到的鑄錠依次進行固溶處理和水淬，得到水淬鑄錠；所述固溶處理的過程為：加熱至1050℃~1400℃后保溫20min~300min；所述固溶處理后立即水淬；

步驟三、將步驟二中得到的水淬鑄錠表面刷涂抗氧化防護涂料，得到表面具有涂料的鑄錠；

步驟四、將步驟三中得到的表面具有涂料的鑄錠進行加熱處理，然后進行機械加工，得到機械加工后的鑄錠；所述機械加工為軋制或鍛造；所述加熱的過程為：加熱至750℃~850℃后保溫20min~100min；所述機械加工為進行多道次軋制或多道次鍛造，多道次軋制和多道次鍛造中每道次軋制或鍛造的下壓量均為20%~50%，每道次軋制或鍛造后均需重新加熱至750℃~850℃并保溫至少10min；

步驟五、將步驟四中得到的機械加工后的鑄錠依次進行退火處理和表面修整，得到鋯釓合金；所述鋯釓合金中鋯與釓的質量分數比為87~99：1~13；所述退火處理的溫度為500℃~650℃，時間30min~300min。

2.根據權利要求1所述的一種高性能鋯釓合金的制備方法，其特征在于，步驟一中所述鋯原料為海綿鋯，所述釓原料為釓屑。

3.根據權利要求1所述的一種高性能鋯釓合金的制備方法，其特征在于，步驟一中所述熔煉采用非自耗電弧熔煉爐、自耗熔煉爐、感應熔煉爐或懸浮熔煉爐進行，采用非自耗電弧熔煉爐時，熔煉電壓為50V~1000V，熔煉電流為50A~700A；采用自耗熔煉爐時，熔煉電壓為200V~5000V；采用感應熔煉爐時，工作頻率為15KHz~150KHz，采用懸浮熔煉爐時，振蕩電流為200A~800A，振蕩頻率為15KHz~50KHZ；所述熔煉的次數為3次~6次。

4.根據權利要求1所述的一種高性能鋯釓合金的制備方法，其特征在于，步驟二中所述固溶處理前將鑄錠表面刷涂耐受不低于1200℃高溫的抗氧化防護涂料并烘干。

5.根據權利要求1所述的一種高性能鋯釓合金的制備方法，其特征在于，步驟三中所述抗氧化防護涂料為耐受不低于1200℃高溫的抗氧化防護涂料，所述水淬鑄錠刷涂抗氧化防護涂料后進行烘干。

6.根據權利要求1所述的一種高性能鋯釓合金的制備方法，其特征在于，步驟五中所述表面修整的過程為：磨去表面氧化皮，切除邊緣開裂部分。

7.根據權利要求1所述的一種高性能鋯釓合金的制備方法，其特征在于，步驟五中所述鋯釓合金在濃度為6mol/L的沸騰濃硝酸中的腐蝕速率不大于0.01mm/年，中子屏蔽率不小于99.9%。