一种氧化物弥散强化钢的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种氧化物弥散强化钢的制备方法，属于特种材料制备技术领域。本发明专利技术所述方法先通过机械合金化得到过饱和的氧化物弥散强化钢合金粉体，再将所述合金粉体加入到钢液中，利用所述合金粉体与钢液密度相接近的特点实现均匀混合，消除了氧化物因密度差异在钢液中产生上浮聚集长大的现象，经搅拌和快速冷却实现纳米氧化物的均匀弥散析出，避免了纳米氧化物快速长大的问题；所述方法放大了氧化物弥散强化钢的制备规模，并显著的降低了氧化物弥散强化钢的生产成本，解决了影响氧化物弥散强化钢应用的产量低和成本高的问题，而且工艺流程短、生产效率高，对于促进氧化物弥散强化钢的实际应用有重要推动作用。

Preparation of a kind of oxide dispersion strengthened steel

The invention relates to a preparation method of an oxide dispersion strengthened steel, which belongs to the technical field of preparation of special materials. The method of the invention by mechanical alloying have been saturated oxide dispersion strengthened steel alloy powder, the alloy powder is added into the molten steel, to achieve uniform mixing by characteristics of the alloy powder to liquid steel density, eliminate the oxide due to density difference in liquid steel produce floating coalescence phenomenon, through stirring and rapid cooling to achieve uniform precipitation of nano oxides, avoid nano oxides grow up fast; the method of enlarged scale preparation of oxide dispersion strengthened steel, and significantly reduce the oxide dispersion strengthened steel production cost, solve problems affecting steel application the low yield and high cost of the oxide dispersion strengthened, and short process, high production efficiency, to promote the actual application of oxide dispersion strengthened steel has an important role in promoting.

【技术实现步骤摘要】
一种氧化物弥散强化钢的制备方法
本专利技术涉及一种氧化物弥散强化钢的制备方法，属于特种材料制备

技术介绍
氧化物弥散强化钢是一类高强度、抗辐照、耐腐蚀的新型特种钢，其主要应用领域为核反应堆结构材料，也可作为船用、汽车用高强钢以及飞机发动机的高强耐热部件。其微观组织主要特征为纳米氧化物(1nm～100nm)均匀弥散分布于钢材基体中，而纳米氧化物的均匀细小分布是保证氧化物弥散强化钢具有优异力学性能、抗辐照性能和加工性能的关键。氧化物弥散强化钢的制备难点在于如何将纳米氧化物均匀弥散分布于钢基体中。现有制备氧化物弥散强化钢的工艺技术主要为机械合金化与热成型相结合，其主要制备工艺步骤为：将金属粉或者合金粉与氧化物粉体在高能球磨机中机械合金化，即将金属或合金粉体与氧化物粉体在高能球磨机中长时间研磨，通过粉体的变形、破碎、冷焊等过程实现合金化，然后通过热等静压或者热挤压等方式成型，即将机械合金化粉体通过高温高压烧结，制得氧化物弥散强化钢，如专利CN201410407312.4(中国)、CN201410334753.6(中国)、CN102828097A(中国)、US9039960B2(美国本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化物弥散强化钢的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：在氩气或氮气气氛保护下，将Fe、Cr、Ti和氧化物粉体加入到球磨机中进行机械合金化，球料比为10:1～20:1，球磨时间为12h～60h，得到过饱和的氧化物弥散强化合金粉；利用真空感应炉冶炼钢液，并将钢液温度控制为1580±20℃；再将所得的过饱和的氧化物弥散强化合金粉加入到钢液中，搅拌混合5min～60min后，以10℃/min～100℃/min的降温速率进行快速冷却，得到氧化物弥散强化钢；以制备过饱和的氧化物弥散强化合金粉的原料总质量为100％计，原料的各组成成分及其质量百分数如下：Fe 45％～91％，Cr 7％～52％，Ti...

【技术特征摘要】
1.一种氧化物弥散强化钢的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：在氩气或氮气气氛保护下，将Fe、Cr、Ti和氧化物粉体加入到球磨机中进行机械合金化，球料比为10:1～20:1，球磨时间为12h～60h，得到过饱和的氧化物弥散强化合金粉；利用真空感应炉冶炼钢液，并将钢液温度控制为1580±20℃；再将所得的过饱和的氧化物弥散强化合金粉加入到钢液中，搅拌混合5min～60min后，以10℃/min～100℃/min的降温速率进行快速冷却，得到氧化物弥散强化钢；以制备过饱和的氧化物弥散强化合金粉的原料总质量为100％计，原料的各组成成分及其质量百分数如下：Fe45％～91％，Cr7％～52％，Ti0.5％～10％，氧化物1％～10％；所述氧化物为Y2O3、SiO2、ZrO2、HfO2、L...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄群英，吴宜灿，毛小东，刘少军，吴庆生，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34