一种钼铼合金管材的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种钼铼合金管材的制备方法，依次包括如下步骤：步骤一，将钼粉和铼粉进行预混合处理，得到合金粉末；步骤二，将步骤一得到的所述合金粉末进行气流破碎处理；步骤三，将经步骤二处理的所述合金粉末装入设计好的模具型腔内，密封并抽真空；步骤四，使用热等静压设备将密封好的模具进行热等静压处理，得到钼铼管坯；步骤五，去除模具材料和芯部支撑棒，并对所述钼铼管坯进行整形处理；步骤六，将步骤五得到的所述钼铼管材在氢气气氛或真空条件下进行热处理，得到所述钼铼合金管材。该制备方法工艺简单，适用于多种钼铼合金成分，适合批量生产，制得的钼铼合金管具有晶粒细小均匀、尺寸规格多样的优点。

Preparation of a molybdenum rhenium alloy pipe

The invention relates to a preparation method of a molybdenum rhenium alloy pipe, which in turn includes the following steps: Step 1, premixing the molybdenum powder and rhenium powder to get the alloy powder; step two, the alloy powder obtained by the step is processed by air crushing; step three, the alloy powder treated by step two is loaded into the process. Designed mold cavity, sealed and evacuated; step four, using hot isostatic pressure equipment to heat isostatic pressing of the sealed mold to get the molybdenum rhenium tube blank; step five, remove the mold material and core support rod, and plastic treatment of the molybdenum rhenium tube; step six, step five obtained the molybdenum rhenium. The molybdenum rhenium alloy pipe is obtained by heat treatment under the hydrogen atmosphere or vacuum condition. The preparation method is simple and suitable for a variety of molybdenum rhenium alloy components. It is suitable for mass production. The obtained molybdenum rhenium alloy tubes have the advantages of fine and uniform grain size and various size specifications.

【技术实现步骤摘要】
一种钼铼合金管材的制备方法
本专利技术属于稀有难熔金属领域，具体涉及一种钼铼合金管材的制备方法，适用于多种钼铼合金成分和多种尺寸规格的管材。
技术介绍
在钼中加入铼元素，形成“铼效应”，可以显著地改善钼的室温塑性和加工性能，降低韧脆转变温度，提高再结晶温度和高温强度，还具有良好的焊接性能和抗蠕变性能，目前已运用在高温炉、航空航天和空间反应堆等具有苛刻使用性能要求的领域。现有技术对于钼铼合金管制备工艺的公开内容非常少。专利CN201610576775.2公开了一种钼铼合金管的制备方法，通过钼铼坯条车削加工得到管坯，再经烧结、锻造得到钼铼合金管；该技术方案直接对坯条进行加工再进行烧结，存在管材坯料机加工裂纹、掉料等问题，在烧结后可能会出现开裂、变形等缺陷。如果采用挤压、旋锻等工艺方法制备，容易出现变形加工裂纹、晶粒尺寸不易控制和管材性能不稳定，进而影响钼铼合金管材的焊接性能和在高温环境条件下的使用寿命。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种钼铼合金管材的制备方法,该方法工艺简单，适用于多种钼铼合金成分，适合批量生产，制得的钼铼合金管具有晶粒细小均匀、尺寸规格多样的优点。为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种钼铼合金管材的制备方法，依次包括如下步骤：步骤一，粉末预混合处理：将钼粉和铼粉进行预混合处理，得到合金粉末；步骤二，气流破碎处理：将步骤一得到的所述合金粉末进行气流破碎处理；步骤三，粉末装模：将经步骤二处理的所述合金粉末装入设计好的模具型腔内，密封并抽真空；步骤四，热等静压处理：使用热等静压设备将密封好的模具进行热等静压处理，得到钼铼管坯；步骤五，整形处理：去除模具材料和芯部支撑棒，并对所述钼铼管坯进行整形处理；步骤六，热处理：将步骤五得到的所述钼铼管材在氢气气氛或真空条件下进行热处理，得到所述钼铼合金管材。上述制备方法中，作为一种优选实施方式，步骤一中，所述合金粉末中，按重量百分比，所述钼粉含量为50-95％(比如52.5％、55％、58％、62％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、93％)，所述铼粉含量为5％-50％(比如6％、8％、10％、12％、15％、18％、22％、25％、30％、35％、41％、42％、44％、46％、47.5％)；优选地，所述钼粉含量为58-86％(比如60％、62％、65％、70％、75％、80％、82％、85％)，所述铼粉含量为14％-42％(比如15％、18％、22％、25％、30％、35％、38％、40％)。上述制备方法中，作为一种优选实施方式，步骤一中，所述钼粉的费氏粒度为2.0μm～4.0μm(比如2.2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、3.8μm)，纯度≥99.95％；所述铼粉的粒度为-200～-350目(比如-230目、-250目、-230目、-270目、-300目)，纯度≥99.99％。上述制备方法中，作为一种优选实施方式，步骤一中，所述预混合处理采用三维混料机进行；优选地，所述三维混料机的转速为20-50r/min(比如22r/min、25r/min、30r/min、35r/min、40r/min、45r/min、48r/min)，混料时间为2h～8h(比如2.5h、3h、4h、5h、6h、7h、7.5h)。上述制备方法中，作为一种优选实施方式，步骤二中，所述气流破碎处理使用气流破碎设备进行，优选地，采用扁平式气流磨设备，转速为400-1200r/min。所述气流破碎处理能细化合金粉末并使钼和铼均匀分布。上述制备方法中，作为一种优选实施方式，步骤四中，所述热等静压处理的温度1400～1650℃(比如1400℃、1420℃、1450℃、1500℃、1550℃、1600℃、1620℃、1640℃)，压力为100～170MPa(比如105MPa、110MPa、120MPa、130MPa、140MPa、150MPa、160MPa、165MPa)，保温保压时间2～5h(比如1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h)。更优选地，所述钼铼管坯的致密度为95～99％(比如96％、97％、98％)。上述制备方法中，作为一种优选实施方式，步骤六中，所述热处理的温度为1100℃～1600℃(比如1120℃、1140℃、1170℃、1200℃、1220℃、1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃、1500℃、1550℃、1580℃)，保温时间为1～4h(比如1.2h、1.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、3.8h)；优选所述热处理的温度为1200-1560℃，保温时间为1～2h；更优选地，所述热处理在真空条件进行，真空度为10-2～10-4Pa；进一步优选地，所述钼铼合金管材的致密度为99～99.5％。热处理不仅可进一步烧结致密化并去除合金的杂质含量，而且能细化晶粒，提高钼铼管材的性能，提高室温塑性和高温强度。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果为：一方面，通过粉末预混合，使两种元素初步混合均匀，再经过气流破碎处理，细化合金粉末同时使合金元素均匀分布；另一方面使用热等静压工艺对管材进行高温高压处理，提升了管材的致密度，细化了晶粒尺寸，提高了材料的性能，去除模具材料和芯部支撑棒后进行高温热处理，进一步优化晶粒尺寸、提高致密度和力学性能，满足钼铼合金管材焊接需求和在苛刻环境使用时的性能要求。附图说明图1为利用本专利技术提供的制备方法制备的管材的金相组织照片。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的钼铼合金管材进行说明。应理解，这些实施例仅用于解释本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。对外应理解，在阅读了本专利技术的内容之后，本领域技术人员对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。以下实施例中所用钼粉和铼粉均为市场销售产品。实施例11)粉末预混合：将860g的钼粉和140g铼粉放入三维混料机进行混合，得到Mo14Re合金粉末，三维混料机转速30r/min，混料时间4h；钼粉的费氏粒度为3.0μm，纯度99.95％；铼粉的粒度为250目，纯度99.99％。2)气流破碎处理：将步骤1)得到的Mo14Re合金粉末进行气流破碎处理，气流破碎机的转速为800r/min，细化Mo14Re合金粉末并使钼和铼均匀分布；3)粉末装模：将步骤2)得到的合金粉末装入设计好的模具型腔内，抽真空密封；4)热等静压处理：将密封好的模具放入热等静压设备进行热等静压处理，热等静压处理的温度为1500℃，压力为150MPa，保温保压时间4h，得到致密度为99％的钼铼管坯。5)整形：机加工去除外部模具材料和芯部支撑钼棒，并将钼铼管坯外形修整规则，此时，钼铼管坯尺寸为外径30mm，内径26mm，壁厚2mm，长度500mm。6)热处理：将钼铼管坯在真空条件下进行热处理，热处理的温度为1300℃，保温时间为2h，真空度10-3Pa；得到钼铼合金管材成品，其平均晶粒尺寸约为40μm，致密度为99.5％。图1是本实施例制备的钼铼合金管材成品的金相组织照片，从图1中可以看出，管材的晶粒细小、均匀。采用该实施例的方法制备了8件钼铼合金管材，均无裂纹，产品合格。实施例21)粉末预混合：将780g的钼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钼铼合金管材的制备方法，其特征在于，所述制备方法依次包括如下步骤：步骤一，粉末预混合处理：将钼粉和铼粉进行预混合处理，得到合金粉末；步骤二，气流破碎处理：将步骤一得到的所述合金粉末进行气流破碎处理；步骤三，粉末装模：将经步骤二处理的所述合金粉末装入设计好的模具型腔内，密封并抽真空；步骤四，热等静压处理：使用热等静压设备将密封好的模具进行热等静压处理，得到钼铼管坯；步骤五，整形处理：去除模具材料和芯部支撑棒，并对所述钼铼管坯进行整形处理；步骤六，热处理：将步骤五得到的所述钼铼管材在氢气气氛或真空条件下进行热处理，得到所述钼铼合金管材。

【技术特征摘要】
1.一种钼铼合金管材的制备方法，其特征在于，所述制备方法依次包括如下步骤：步骤一，粉末预混合处理：将钼粉和铼粉进行预混合处理，得到合金粉末；步骤二，气流破碎处理：将步骤一得到的所述合金粉末进行气流破碎处理；步骤三，粉末装模：将经步骤二处理的所述合金粉末装入设计好的模具型腔内，密封并抽真空；步骤四，热等静压处理：使用热等静压设备将密封好的模具进行热等静压处理，得到钼铼管坯；步骤五，整形处理：去除模具材料和芯部支撑棒，并对所述钼铼管坯进行整形处理；步骤六，热处理：将步骤五得到的所述钼铼管材在氢气气氛或真空条件下进行热处理，得到所述钼铼合金管材。2.根据权利要求1所述钼铼合金管材的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述合金粉末中，按重量百分比，所述钼粉含量为50-95％，所述铼粉含量为5％-50％。3.根据权利要求2所述钼铼合金管材的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述合金粉末中，按重量百分比，所述钼粉含量为58-86％，所述铼粉含量为14％-42％。4.根据权利要求1-3中任一项所述钼铼合金管材的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述钼粉的费氏粒度为2.0μm～4.0μm，纯度≥99.95％；所述铼粉的粒度为-200...

【专利技术属性】
技术研发人员：王广达，刘国辉，熊宁，
申请(专利权)人：安泰天龙钨钼科技有限公司，安泰科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11