一种提高钨铼合金高温摩擦性能的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113061762A(43)申请公布日2021.07.02(21)申请号202110305792.3(22)申请日2021.03.19(71)申请人西北有色金属研究院地址710016陕西省西安市未央区未央路96号(72)发明人李延超张文林小辉梁静薛建嵘辛甜(74)专利代理机构西安创知专利事务所61213代理人马小燕(51)Int.Cl.C22C1/04(2006.01)C22C27/04(2006.01)B22F3/04(2006.01)B22F3/15(2006.01)B22F3/10(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图3页(54)发明名称一种提高钨铼合金高温摩擦性能的方法(57)摘要本发明公开了一种提高钨铼合金高温摩擦性能的方法，该方法包括：一、根据目标产物钨铼合金分别称取W粉、Re粉和HfC粉，并在惰性气体保护下高能球磨得到混合合金粉末；二、将混合合金粉末密封后压制成型得到坯料，然后放置于氢气炉中烧结得到烧结坯；三、将烧结坯装入包套中封焊，然后进行热等静压，去除包套后得到钨铼合金。本发明通过将高能球磨、冷等静压、氢气烧结和热等静压结合制备钨铼合金，有效去除原料中的杂质，避免了软化相形成，提高了钨铼合金致密度，避免HfC团聚出现孔状，充分发挥HfC的多尺寸强化效应，大大提高钨铼合金的强度和硬度，从而提高了钨铼合金的高温摩擦性能，延长其使用寿命，减少工程事故的发生。CN113061762ACN113061762A权利要求书1/1页1.一种提高钨铼合金高温摩擦性能的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、根据目标产物钨铼合金中各元素的摩尔配比，分别称取W粉、Re粉和HfC粉，并在惰性气体保护下高能球磨进行机械合金化处理，得到混合合金粉末；步骤二、将步骤一中得到的混合合金粉末装入橡胶包套内密封后，放置于冷等静压机中压制成型得到坯料，然后将坯料放置于氢气炉中烧结，得到烧结坯；所述烧结的过程为：在氢气气氛下，先以20℃/min的速率升温至800℃保温2h，然后以10℃/min的速率升温至1700℃，再以50℃/min的速率升温至2450℃保温8h后随炉冷却；步骤三、将步骤二中得到的烧结坯装入相同规格的包套中进行封焊，然后进行热等静压，去除包套后得到钨铼合金。2.根据权利要求1所述的一种提高钨铼合金高温摩擦性能的方法，其特征在于，步骤一中所述W粉的质量纯度为99.9％，平均颗粒尺寸为5μm，Re粉的质量纯度为99.95％，平均颗粒尺寸为2μm，HfC粉的质量纯度为99.9％，平均颗粒尺寸为1μm。3.根据权利要求1所述的一种提高钨铼合金高温摩擦性能的方法，其特征在于，步骤一中所述高能球磨采用的球磨罐为玛瑙罐，磨球为玛瑙球，且高能球磨采用行星高能球磨机进行，采用的转速为400rpm～500rpm，时间为50h～60h，球料比为15：1～18：1。4.根据权利要求1所述的一种提高钨铼合金高温摩擦性能的方法，其特征在于，步骤一中所述高能球磨过程中加入无水乙醇作为控制剂，且控制剂的加入量为W粉、Re粉和HfC粉总质量的10％～20％，所述高能球磨结束后采用无水乙醇清洗球磨罐3次，清洗采用的无水乙醇的质量为W粉、Re粉和HfC粉总质量的5～10倍。5.根据权利要求1所述的一种提高钨铼合金高温摩擦性能的方法，其特征在于，步骤一中所述高能球磨得到的高能球磨粉末依次经无水乙醇超声波清洗30min和丙酮超声波清洗30min后，放置于60℃～70℃烘箱中烘干8h～10h，经玛瑙研钵研磨，得到混合合金粉末。6.根据权利要求1所述的一种提高钨铼合金高温摩擦性能的方法，其特征在于，步骤二中所述压制成型采用的压力为150MPa～250MPa，时间为4h。7.根据权利要求1所述的一种提高钨铼合金高温摩擦性能的方法，其特征在于，步骤三中所述包套为纯钛包套，采用电子束焊机进行封焊，且封焊的真空度大于5×10‑3Pa，焊缝光滑无缺陷，焊缝深度大于2mm。8.根据权利要求1所述的一种提高钨铼合金高温摩擦性能的方法，其特征在于，步骤三中所述热等静压在氩气保护下进行，采用的温度为1700℃，压力为170MPa～180MPa，保温时间为6h。9.根据权利要求1所述的一种提高钨铼合金高温摩擦性能的方法，其特征在于，步骤三中所述钨铼合金的组成为W‑3Re‑xHfC，其中Re的质量含量为3％，HfC的质量含量为x％，且x＜10。2CN113061762A说明书1/8页一种提高钨铼合金高温摩擦性能的方法技术领域[0001]本发明属于粉末冶金/复合材料技术领域，具体涉及一种提高钨铼合金高温摩擦性能的方法。背景技术[0002]钨铼合金是一种高熔点合金，由于稀土元素铼的加入，具有高强度、高再结晶温度