一种添加Ti提高Mo合金性能的制备方法技术

本发明专利技术提供一种添加Ti提高Mo合金性能的制备方法，本发明专利技术采用Mo粉粒度为2.9μm以下，氧含量为0.13%，高纯TiH2粉粒度为50μm以下，向Mo粉中添加TiH2粉，采用机械球磨分别制备出Ti质量分数0.8%的Mo-Ti混合粉，通过高压模压、预烧结和高温烧结制成，向钼中添加少量的Ti元素能够有效地提高合金的抗拉强度，并且当烧结温度为1920℃和Ti添加量为0.8%时，合金的拉伸强度最大，还可细化颗粒组织。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料
，特别是涉及一种添加Ti提高Mo合金性能的制备方法。
技术介绍
金属钼具有热膨胀系数低和蒸汽压低，熔点、耐磨性、热导率和高温强度高，以及与多种金属优良的互溶性等特点，因而广泛应用于钢铁工业、电子工业、航空及核能技术、金属压力加工等领域。目前，制备钼制品的主要方法有熔炼法和粉末冶金法。但随着现代制品形状的不断复杂化，采用熔炼法制备出钼锭，再后续加工对材料浪费很大，而采用粉末冶金方法不仅可以制备形状复杂的零部件，而且后续加工少，材料利用率高。但是，纯钼金属烧结后若不经后续处理(如形变强化和退火处理)，则材料的脆性非常明显，强度也不高。但采用粉末冶金方法制备出的制品一般接近最终形状，这些产品很难再进行挤压、锻造、热轧等强化处理来改善塑性，因而，产品的脆性较高，应用受到很大限制。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种添加Ti提高Mo合金的制备方法，从材料上添加成分来达到性能更好，以解决现有技术问题。本专利技术采用的技术方案是：一种添加Ti提高Mo合金性能的制备方法，包括以下步骤：（1）配料：Mo粉，氧含量为氧含量为0.13%，高纯TiH2粉，；（2）制作混合粉：向Mo粉中添加TiH2粉制成Mo-Ti混合粉，Ti质量分数为0.6~1%的Mo-Ti混合粉；（3）在300MPa压力下，采用钢模压制成型；（4）预烧结：在H2气氛下，于1000℃预烧2h；（5）高温烧结：在H2保护下进行高温烧结，烧结温度为1890~1950℃，保温时间均为3h。<br>所述步骤（1）中所采用Mo粉粒度为3.5μm以下。所述步骤（1）中所采用TiH2粉粒度为50μm以下。所述步骤（2）中添加Ti的质量分数为0.8%的Ti-Mo混合粉。所述步骤（2）中采用机械球磨制混合粉。本专利技术有益效果：与现有技术相比，本专利技术采用添加Ti元素，Mo是第VIA族、体心立方结构元素，能够与多种元素发生固溶反应，Ti是高熔点元素，它固溶到钼基体后，不仅不降低钼合金的高温性能，而且会使钼的晶格常数发生改变，使钼的脆性降低，而且Ti可以固溶到Mo基体和净化合金中的氧，向钼中添加少量的Ti元素能够有效地提高合金的抗拉强度，并且当烧结温度为1920℃和Ti添加量为0.8%时，合金的拉伸强度最大，还可细化颗粒组织。附图说明图1为Mo-Ti球磨粉的SEM像。具体实施方式实施例：一种添加Ti提高Mo合金性能的制备方法，包括以下步骤：（1）配料：Mo粉，氧含量为氧含量为0.13%，高纯TiH2粉，；（2）制作混合粉：向Mo粉中添加TiH2粉制成Mo-Ti混合粉，Ti质量分数为0.6~1%的Mo-Ti混合粉；（3）在300MPa压力下，采用钢模压制成型；（4）预烧结：在H2气氛下，于1000℃预烧2h；（5）高温烧结：在H2保护下进行高温烧结，烧结温度为1890~1950℃，保温时间均为3h。所述步骤（1）中所采用Mo粉粒度为3.5μm以下。所述步骤（1）中所采用TiH2粉粒度为50μm以下。所述步骤（2）中添加Ti的质量分数为0.8%的Ti-Mo混合粉。所述步骤（2）中采用机械球磨制混合粉。采用上述一种添加Ti提高Mo合金性能的制备方法，可以得出Ti添加量对Mo-Ti合金性能的影响规律，将不同Ti含量的坯体在1920℃烧结3h，其抗拉强度如表1所示的Ti含量对钼合金抗拉强度的影响，从表1可以看到，添加少量Ti后，合金的抗拉强度与纯钼金属的相比有较大提高，并且抗拉强度随着Ti添加量的增加而增大，当Ti含量为0.8%时，合金的抗拉强度达到最高，但Ti含量进一步提高时，合金性能又开始下降。金属Ti容易被氧化，TiH2脱氢后生成的Ti除了部分扩散到Mo基体与Mo形成固溶体外，其余将与合金中存在的少量氧或气氛中的氧形成Ti的氧化物，随着TiH2添加量增多，脱氢后形成的Ti含量也增多，固溶进Mo中的Ti含量也增多，从而使合金强度提高。但是，当TiH2含量进一步增多时，也会使合金中Ti的氧化物含量增大，它们过多地存在于晶界之间，会使得晶界的结合强度减弱，从而使合金性能降低。从表1可以看到，当Ti含量为0.8%和1.0%时钼合金的性能最好。采用上述方法还可以得出烧结温度对Mo-Ti合金性能的影响规律，将不同烧结温度下制备的Ti含量为0.8%和1.0%的2种钼合金进行性能对比。表2所示为Mo-0.8Ti和Mo-1.0Ti合金在1890，1920和1950℃分别烧结3h后的拉伸强度，从表2可以看到，在上述温度下烧结，Mo-0.8Ti合金的抗拉强度都高于Mo-1.0Ti合金的抗拉强度，但2种成分合金的抗拉强度都随着烧结温度的升高先增加，然后下降。因此，1920℃是Mo-Ti合金比较理想的烧结温度。采用上述方法还能够细化晶粒颗粒，如图1所示的Mo-Ti球磨粉的SEM像。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种添加Ti提高Mo合金性能的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）配料：Mo粉，氧含量为氧含量为0.13%，高纯 TiH2粉，；（2）制作混合粉：向 Mo 粉中添加 TiH2粉制成Mo‑Ti混合粉，Ti质量分数为0.6~1%的Mo‑Ti混合粉；（3）在300 MPa压力下，采用钢模压制成型；（4）预烧结：在 H2气氛下，于1000℃预烧 2h；（5）高温烧结：在 H2保护下进行高温烧结，烧结温度为1890~1950℃，保温时间均为 3h。

【技术特征摘要】
1.一种添加Ti提高Mo合金性能的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）配料：Mo粉，氧含量为氧含量为0.13%，高纯TiH2粉，；
（2）制作混合粉：向Mo粉中添加TiH2粉制成Mo-Ti混合粉，Ti质量分数为0.6~1%的Mo-Ti混合粉；
（3）在300MPa压力下，采用钢模压制成型；
（4）预烧结：在H2气氛下，于1000℃预烧2h；
（5）高温烧结：在H2保护下进行高温烧结，烧结温度为1890~1950℃，保温时间均为3h。
2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小会，
申请(专利权)人：刘小会，
类型：发明
国别省市：贵州;52