一种优质高钨高钴镍合金材料及其制备方法.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CN110923482A(43)申请公布日2020.03.27(21)申请号201911164747.X(22)申请日2019.11.25(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人郑磊赵鑫刘辉刘洪亮吕金娟(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)C22C1/06(2006.01)C22C19/03(2006.01)C22C30/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种优质高钨高钴镍合金材料及其制备方法(57)摘要一种优质高钨高钴镍合金及其制备方法。合金组成包括：25～45wt.％的钨，15～30wt.％的钴，0.01～0.10wt.％的碳，0.005～0.20wt.％的金属锆，余量的镍和不可避免的杂质。采用真空感应炉熔炼方法制备，制备流程为：配料→装料→熔化→精炼→微调成分→浇铸。真空感应炉真空室抽真空至真空度＜40Pa，送电化料，期间保持真空度＜40Pa；全熔后进入精炼期，真空度＜1Pa，精炼10～90min；精炼结束后降温至钢水表面结膜，充氩至5000～20000Pa，加入金属锆，搅拌2～10min；调整钢水温度，小功率带电浇铸。采用本发明获得的优质高钨高钴的镍合金铸锭，其氧含量≤30ppm，铸态组织细化，室温静态拉伸延伸率可达46％，抗拉强度可达595.2MPa，在5000s-1时动态压缩真应变可达30％，动态压缩屈服强度可达674MPa。CN110923482ACN110923482A权利要求书1/1页1.一种优质高钨高钴镍合金材料，其特征在于：所述合金化学成分组成为：25～45wt.％的钨，15～30wt.％的钴，0.01～0.10wt.％的碳，0.005～0.20wt.％的金属锆，硫含量≤0.002wt.％，氧含量≤0.003wt.％，余量的镍和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的优质高钨高钴镍合金材料，其特征在于：所述合金化学成分组成为：25～45wt.％的钨，15～25wt.％的钴，0.01～0.03wt.％的碳，0.005～0.10wt.％的金属锆，硫含量≤0.002wt.％，氧含量≤0.003wt.％，余量的镍和不可避免的杂质。3.一种如权利要求1或2所述的优质高钨高钴镍合金材料的制备方法，其特征在于采用真空感应熔炼的方式制备，包括以下步骤：1)按照高钨高钴的镍合金的元素配比称取一定量的冶炼原材料；2)将步骤1)得到的镍、钨、钴原材料及碳装入真空感应炉坩埚中；3)合上真空感应炉真空室，抽真空后送电化料，保持一定真空度直至原料全部熔化；4)全熔后进入精炼期，抽高真空开始精炼，控制精炼温度；5)精炼结束后停止抽真空，降温至钢液结膜，充氩后加入强脱氧剂金属锆，搅拌一段时间；6)调整钢水温度小功率带电浇铸。4.根据权利要求1所述优质高钨高钴的镍合金材料的制备方法，其特征在于：步骤1)所述金属原材料应选用纯净度较高的纯金属料或合金料，并且原材料表面应无明显氧化、油污，否则需对原材料进行清理后方可使用。5.根据权利要求1所述优质高钨高钴的镍合金材料的制备方法，其特征在于：步骤2)所述真空感应炉坩埚的材质，选用氧化镁、氧化钙、氧化铝或氧化锆。6.根据权利要求1所述优质高钨高钴的镍合金材料的制备方法，其特征在于：步骤3)所述熔化过程控制真空度＜40Pa，熔化过程如果放气过于激烈，导致沸腾严重，则适当调整功率，降低熔化速率，控制全熔温度1500℃～1560℃。7.根据权利要求1所述优质高钨高钴的镍合金材料的制备方法，其特征在于：步骤4)所述精炼期控制真空度＜1Pa，精炼温度1530℃～1560℃，精炼时间10min～90min。8.根据权利要求1所述优质高钨高钴的镍合金材料的制备方法，其特征在于：步骤5)所述精炼结束后停止抽真空，降温至钢液结膜，充氩气至5000～20000Pa，加入强脱氧剂金属锆，搅拌2～10min。9.根据权利要求1所述优质高钨高钴的镍合金材料的制备方法，其特征在于：步骤6)所述调整钢水温度至1500℃～1580℃，小功率带电浇铸。2CN110923482A说明书1/4页一种优质高钨高钴镍合金材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于金属材料技术领域，涉及一种优质高钨高钴镍合金材料及其制备方法。背景技术[0002]药型罩是聚能装药结构中形成射流或弹丸的主要元件。在聚能装药结构工作过程中，爆炸药产生的聚能效应使衬在聚能装药结构凹窝内的药型罩被压缩成为柱状的高速金属射流，聚能射流具有能量密度高和方向性强的特点，可以侵彻装甲、岩石等坚硬目标。药型罩材料对射流的长度、速度和连