本发明专利技术公开的一种粉末压力烧结制备铬钨固溶体合金材料的方法，按以下步骤进行，将选好的钨粉５０～９３％，铬粉７～５０％放入混料机，按钨粉、铬粉总质量的２～５％添加过程控制剂，在混料机中混合；将混合均匀的粉料制粒；将制粒后的粉料进行模压或冷等静压，将压制好的坯料在氢气保护下还原后，热压烧结或热等静压烧结，即得到显微组织为单相铬钨固溶体合金材料。该材料组织细小，结构致密，具有高的硬度，低的截流值和很高的耐电压强度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于材料制备
，涉及一种固溶体合金材料的制备方法， 具体涉及一种用粉末压力烧结来制备铬钨固溶体合金材料的方法。技术背景纯金属钨具有熔点高，热电子发射能力强，弹性模量高等特点，是目前 广泛使用的电极材料。但纯金属钨电极的发射效率不高，截流值过高，对电 器设备的使用寿命存在不利影响。铬钨固溶体合金材料具有硬度高，耐电压 强度高，截流值低的优点，是替代纯钨的电极材料之一。由于钨的熔点为3407'C，铬的熔点为1857°C，在现有的设备条件下， 采用常规冶金的方法制备钨铬合金是不可能的。另一方面，普通烧结的方法 可以制备出铬钨合金，但材料的孔隙率太高，无法满足电极材料的使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用粉末压力烧结来制备铬钨固溶体合金材 料的方法，该方法可以得到单相铬钨固溶体组织，合金材料具有高硬度、低 截流值和高耐电压强度的特点。本专利技术所采用的技术方案是， 一种粉末压力烧结制备铬钨固溶体合金材 料的方法，该材料的显微组织为单相铬钨固溶体，该方法按以下步骤进行，a.选取粒径为6 10lim，纯度大于99.9%，含氧量为500 800ppm的 钨粉；选取粒径为45 100um，纯度大于99.9%,含氧量为800 1500ppm 的铬粉，按质量比钨粉50% 93%、铬粉7% 50%的比例放入混料机中；b. 在混料机的钨粉、铬粉中按钨粉、铬粉总质量的2 5%添加过程控 制剂，在混料机中混合3.5 5小时，所述的过程控制剂为易挥发性有机溶剂;c. 将上步混合均匀的粉料制粒；d. 将制粒后的粉料进行模压或冷等静压，压力不小于50MPa，坯料尽 量压实；e. 将压制好的坯料在氢气保护下900'C 98(TC还原50 90分钟后， 145(TC 1600r热压烧结或热等静压烧结2 4小时，即制成铬鹆固溶体合 金材料。本专利技术的特点还在于， 其中的过程控制剂为无水乙醇或丙酮。其中的步骤e中，升温至90(TC 98(TC的升温速度小于等于10。C/分钟，升温至1450'C 160(TC的升温速度小于等于25。C/分钟。 步骤e中，热压或热等静压烧结的压力至少为30Mpa。 步骤e中，热压或热等静压的气氛是氢气或真空度至少为1(^MPa的真空气氛。本专利技术方法操作简单，可制备得到显微组织为单相铬钨固溶体的材料， 该材料组织细小，结构致密，具有高的硬度，低的截流值和很高的耐电压强 度。具体实施方式下面结合具体实例对本专利技术进行详细说明。本专利技术利用钨、铬可形成固溶体的特点，通过成分选择及制造工艺的控 制，获得铬钨固溶体单相组织，本专利技术方法得到的铬钨固溶体合金材料能够 达到的性能如下表l。表l铬钨合金材料的主要性能<table>table see original document page 5</column></row><table>具体实例如下:实施例11.选取钨粉平均粒径为5 ym，纯度大于99.9%，含氧量为500ppm;铬 粉粒径分布55um，纯度大于99.9%，含氧量为800ppm;2. 将上述钨粉93%、铬粉7%按比例配制，在混料机内按钨粉、铬粉总 质量的2%添加无水乙醇，混制3.5小时；3. 将混合均匀的粉料制粒；4. 将制粒后的粉料进行模压，压力为60MPa;5. 将压制好的坯料在氢气保护下升温至90(TC还原90分钟后，继续升 温至145(TC热压烧结4小时，压力为35MPa;上述升温至900。C的升温速度 为10。C/分钟，900。C 145(TC的升温速度为15°。/分钟。得到的铬钨固溶体合金材料的性能如下表2。表2铬7%-钨93%铬钨合金材料的主要性創<table>table see original document page 5</column></row><table>实施例21. 选取钨粉平均粒径为7um，纯度大于99.9%，含氧量为800ppm;铬 粉粒径分布55um，纯度大于99.9°/。，含氧量为1500ppm;2. 将上述钨粉50%、铬粉50°/。按比例配制，在混料机内按钨粉、铬粉 3. 将混合均匀的粉料制粒；4. 将制粒后的粉料进行冷等静压，压力为80MPa;5. 将压制好的坯料在氢气保护下升温至980。C还原60分钟后，抽真空， 真空度大于l(T3MPa，继续升温至1550。C热等静压烧结2.5小时，压力为 30MPa;上述升温至900。C的升温速度为8。C/分钟，900。C 145(TC的升温速 度为25T7分钟。得到的铬钨固溶体合金材料的性能如下表3。表3铬50%-钨50%铬钩合金材料的主要性能致密度硬度密度含气量PPm截流值耐电压强度%HBg/cm02N2AX 108V/m96.546512.555161.81.01实施例31. 选取钨粉平均粒径为9pm，纯度大于99.9%，含氧量为600ppm;铬 粉粒径分布90ixm，纯度大于99.9°/。，含氧量为800ppm;2. 将上述钨粉33%、铬粉67%按比例配制，在混料机内按钨粉、铬粉 总质量的4%添加无水乙醇，混制4小时；3. 将混合均匀的粉料制粒；4. 将制粒后的粉料进行模压，压力为60MPa;5. 将压制好的坯料在氢气保护下升温至95(TC还原80分钟后，继续升 温至160(TC热等静压烧结3小时，压力为38MPa;上述升温至90(TC的升温 速度为7'C/分钟，900。C 145(TC的升温速度为20。C/分钟。得到的铬钩固溶体合金材料的性能如下表4。表4铬33%-钨67%铬钩合金材料的主要性能致密度硬度密度含气量PPm截流值耐电压强度%HBg/cm302N2AX 108V/m<table>table see original document page 7</column></row><table>实施例41. 选取钨粉平均粒径为6ym，纯度大于99.9°/。，含氧量为700ppm;铬 粉粒径分布55um，纯度大于99.9%，含氧量为800ppm;2. 将上述钨粉75%、铬粉25%按比例配制，在混料机内按钩粉、铬粉 总质量的3%添加丙酮，混制4.5小时；3. 将混合均匀的粉料制粒；4. 将制粒后的粉料进行冷等静压，压力为75MPa;5. 将压制好的坯料在氢气保护下升温至98(TC还原70分钟后，抽真空， 真空度大于l(T3MPa，继续升温至150(TC热等静压烧结3小时，压力为 45MPa;上述升温至900。C的升温速度为6。C/分钟，900。C 145(TC的升温速 度为2(TC/分钟。得到的铬钩固溶体合金材料的性能如下表5。表5铬25%-钨75%铬钨合金材料的主要性能<table>table see original document page 7</column></row><table>权利要求1.，其特征在于，该材料的显微组织为单相铬钨固溶体，该方法按以下步骤进行，a.选取粒径为6～10μm，纯度大于99.9％，含氧量为500～800ppm的钨粉；选取粒径为45～100μm，纯度大于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种粉末压力烧结制备铬钨固溶体合金材料的方法，其特征在于，该材料的显微组织为单相铬钨固溶体，该方法按以下步骤进行，ａ．选取粒径为６～１０μｍ，纯度大于９９．９％，含氧量为５００～８００ｐｐｍ的钨粉；选取粒径为４５～１００μｍ，纯度大 于９９．９％，含氧量为８００～１５００ｐｐｍ的铬粉，按质量比钨粉５０％～９３％、铬粉７％～５０％的比例放入混料机中；ｂ．在混料机的钨粉、铬粉中按钨粉、铬粉总质量的２～５％添加过程控制剂，在混料机中混合３．５～５小时，所述的过程控制剂 为易挥发性有机溶剂；ｃ．将上步混合均匀的粉料制粒；ｄ．将制粒后的粉料进行模压或冷等静压，压力不小于５０ＭＰａ，坯料尽量压实；ｅ．将压制好的坯料在氢气保护下９００℃～９８０℃还原５０～９０分钟后，１４５０℃～１６００℃ 热压烧结或热等静压烧结２～４小时，即制成铬钨固溶体合金材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖鹏，范志康，梁淑华，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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