一种复合强化钼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*CN101948976A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101948976A(43)申请公布日2011.01.19(21)申请号201010286528.1(22)申请日2010.09.19(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市咸宁路28号(72)发明人孙军张国君赵义刘刚江峰孙院军(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人陆万寿(51)Int.Cl.C22C27/04(2006.01)C22C1/05(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种复合强化钼合金材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种复合强化钼合金材料及其制备方法，以钼粉、硅粉和稀土氧化物粉为原料，其中硅的质量百分数范围为0.1-0.6％，稀土氧化物的质量百分数范围为0.3-1.2％，原料混合后经过球磨、过筛处理后，在160-200MPa下冷等静压压制成型，保压时间为10-20min，成型后的坯料在马弗炉中进行预烧结，烧结温度为1050-1250℃，在真空中频感应烧结炉中烧结，进行去应力退火处理，即可采用常规机加工方法制备满钼合金材料。本发明所制备的复合强化钼合金，具有细小的晶粒尺寸，同时由于存在微量硅固溶强化及钼硅化合物与稀土氧化物弥散强化的综合效果，具有高的强度、硬度和塑性延伸率，具有广泛的用途。CN1094876ACCNN110194897601948979A权利要求书1/1页1.一种复合强化钼合金材料，其特征在于：由钼、硅及稀土氧化物组成，其中稀土氧化物为氧化镧La2O3、氧化铈CeO2中的一种或两种，稀土氧化物的质量百分数范围为0.3-1.2％，硅的质量百分数范围为0.1-0.6％，其余为钼。2.一种如权利要求1所述的复合强化钼合金材料的制备方法，其特征在于，其步骤如下：首先分别称取质量百分数范围为0.3-1.2％的稀土氧化物粉、质量百分数范围为0.1-0.6％硅粉，以及质量百分数范围为98.2-99.6％的钼粉，各粉末的纯度均需大于99.9％，将混合后的钼合金粉进行球磨和过筛处理，要求粉末粒度小于80μm，然后将钼合金粉体在160-200MPa下进行冷等静压压制成型，保压时间为10-20min，成型后的坯料在马弗炉中进行预烧结，烧结温度为1050-1250℃，烧结时间为0.5-1.5小时，之后在1750-1900℃的真空中频感应烧结炉中烧结，烧结时间8-16小时；将烧结后的坯料进行压力加工使之总变形量大于75％，变形后进行去应力退火处理，退火温度：1050-1350℃，退火保温时间0.5-1.5小时，即得到复合强化钼合金。3.根据权利要求2所述的复合强化钼合金材料的制备方法，其特征在于，所述的稀土氧化物粉为氧化镧La2O3、氧化铈CeO2中的一种或两种。2CCNN110194897601948979A说明书1/5页一种复合强化钼合金材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及钼合金材料及其制备方法，特别涉及一种复合强化钼合金材料及其制备方法。背景技术[0002]钼是一种珍贵的稀有高熔点金属，是重要的战略性物资。钼金属具有高熔点(2620℃)、高弹性模量(320GPa～350GPa)，高耐磨性，良好的导电导热性能，低膨胀系数(5.03×10-6/K)，以及良好的耐酸碱及耐液体金属的腐蚀等性能，而且地球储量较丰富。但钼金属材料具有体心立方金属所固有的韧脆转变和低温脆性的本征特性，使得纯钼材料的塑性在室温下就降低到了脆性范畴，这种脆性是纯钼材料深加工困难以及加工产品质量不过关的本质原因。除此之外，纯钼材料强度上的不足也是纯钼材料应用领域受限的重要原因之一。因此，钼金属材料的强韧化是改善深加工性能的根本措施和手段。[0003]稀土氧化物弥散强化的钼合金可以明显提高钼基体的强度和韧性，提高其再结晶温度，降低其韧脆转变温度。其制备工艺的研究已趋于成熟，有些已投入工业化生产，并得到了广泛的推广和应用。钼合金的其它强化方式，如固溶强化，碳化物强化，气泡强化等，尽管没有稀土氧化物弥散强化的应用范围广，但也都在一定程度上改善了钼合金的力学性能，在生产上得到了应用。但是，目前随着航空航天等技术的飞速发展，各种器件形状更复杂，加工精度更高，这对钼合金的加工性能提出了新的要求，要求钼合金要有更高的强度和延展性。[0004]毫无疑问，单一强化方式强化的钼合金将难于满足这些要求。因此，为进一步提高钼合金材料的力学性能，研究开发新型钼合金材料成为关键，而在稀土氧化物弥散强化的钼合金的基础上再结合其它强化方式的复合强化钼合金成为新型钼合金的研究开发的主要方向。[0005]根据Mo-Si二元合金相图，硅可在钼中少量固溶，形成钼的固溶体，过饱和固溶后剩余的硅将和钼反应生成金属间化