弥散强化铂铑与普通铂铑的复合方法技术

本发明专利技术涉及一种弥散强化铂铑与普通铂铑的复合方法，它包括以下步骤：弥散强化铂铑粉末的制备（具体包括配料熔炼、底铸成条、切块与造粉）、普通铂铑粉末的制备（具体包括配料熔炼、浇铸轧制与裁剪造粉）与弥散强化铂铑与普通铂铑复合材料的制备（具体包括复合氧化、压制热锻与轧制成型）。本发明专利技术有效地解决了复合材料气泡过多的问题，使其成品率从56%上升到95%以上。同时两种材料的复合既保留了弥散强化材料的强度，又能有效地阻止裂纹缺陷的扩张，使得该复合材料具有良好的韧性及延伸率。

Composite method of dispersion strengthened platinum rhodium and common platinum rhodium

【技术实现步骤摘要】
弥散强化铂铑与普通铂铑的复合方法
本专利技术涉及一种弥散强化铂铑与普通铂铑的复合方法，本专利技术属于金属材料

技术介绍
铂金及铂铑合金被广泛用于玻璃工业。弥散强化铂铑材料是以金属铂为基体，以铑为主要合金元素，同时以金属锆、钇、钙、钍、铍、镧等氧化物为弥散强化相的新型结构材料。具有良好的抗氧化性以及耐熔融玻璃侵蚀性。在现实的工艺生产中，弥散强化铂铑材料的韧性无法满足实际需求，为了提高材料的韧性，出现了用弥散强化铂铑与普通铂铑片材叠层制作复合材料的方法。该方法由于片材间延伸率的不同导致在后期加工中片与片之间产生互相错位及包裹，从而导致材料中有大量气泡，材料成品率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可有效地解决气泡的产生、提高成品率同时保证材料具有高强度、高韧性、可防止裂纹缺陷扩展、可控延伸率、可设计铂铑挥发性损失的弥散强化铂或铂铑与普通铂或铂铑复合材料的改进方法。按照本专利技术提供的技术方案，所述弥散强化铂铑与普通铂铑的复合方法包括以下步骤：（1）弥散强化铂铑粉末的制备：1.1配料熔炼：取弥散剂、铑粉与纯铂锭进行混合，在混合物料中，弥散剂的含量为0.01wt%~0.6wt%，铑粉的含量为0.001wt%~30wt%，其余为纯铂锭；将混合物料放入底铸真空感应炉中进行熔炼，真空度小于20Pa，熔炼温度为1800~2200℃，熔炼时间为1~2小时，得到混合均匀的液态合金；1.2底铸成条：将步骤1.1所得的液态合金在惰性气体保护下进行底铸成合金条；1.3切块：将步骤1.2所得的合金条按需要的长度进行裁切，得到合金圆柱；1.4造粉：将步骤1.3得到的合金圆柱放入造粉设备制得弥散强化铂铑粉末；（2）普通铂铑粉末的制备：2.1配料熔炼：取铑粉与纯铂锭进行混合，在混合物料中，铑粉的含量为0.001wt%~30wt%，其余为纯铂锭；混合物料放入高频感应炉中进行熔炼，熔炼温度1800~2200℃，熔炼时间1~2小时，得到混合均匀的液态合金；2.2浇铸轧制：将步骤2.1所得液态合金进行浇铸，浇铸温度为1800~2000℃，得到组织均匀的铸锭，铸锭在轧机上轧制成厚度为1~5mm的片材；2.3裁剪造粉：将步骤2.2所得片材经剪刀机裁剪为长1~5mm、宽1~5mm、厚1~5mm的颗粒，颗粒放入造粉设备制得普通铂铑粉末；（3）弥散强化铂铑与普通铂铑复合材料的制备：3.1复合氧化：将步骤1.4制备的弥散强化铂铑粉末与步骤2.3制备的普通铂铑粉末按照在模具中进行叠层，普通铂铑粉末至少有两层，且最下层与最上层均为普通铂铑粉末，相邻两层普通铂铑粉末之间为弥散强化铂铑粉末，叠好后在1000~1300℃进行烧结氧化处理，得到烧结氧化锭；3.2压制热锻：将步骤3.1所得烧结氧化锭在压力为10~300MPa下压制成密实合金锭，所得密实合金锭在1200~1400℃下退火20~50分钟，然后进行锻打，得到弥散强化铂铑与普通铂铑复合合金锭；3.3轧制成型：取成品目标厚度1.5~2倍的步骤3.2所得的复合合金锭在1100~1300℃下退火20~60分钟，然后在轧机上轧制得到目标厚度的成品。作为优选，所述步骤1.1中所述弥散剂为锆、钇、钙、镧或钛中的一种或几种，包括纯金属及其与铂形成的合金。作为优选，所述步骤1.2中所述惰性气体为氩气或氮气，压力为1000~20000Pa。作为优选，步骤1.2中，所述合金条的直径为3.0mm~6.0mm。作为优选，步骤1.3中，所述合金圆柱的高度为3.0mm~6.0mm。作为优选，所述步骤1.4得到的弥散强化铂铑粉末的粒度为5~20μm。作为优选，所述步骤2.3得到的普通铂铑粉末的粒度为5~20μm。作为优选，所述步骤3.1中所述烧结氧化时间为4~12小时，烧结氧化气氛为空气。作为优选，所述步骤3.2中所述合金锭厚度锻打总变形量为20%~50%。本专利技术有效地解决了复合材料气泡过多的问题，使其成品率从56%上升到95%以上。同时两种材料的复合既保留了弥散强化材料的强度，又能有效地阻止裂纹缺陷的扩张，使得该复合材料具有良好的韧性及延伸率。本专利技术提出的思路不仅可以应用于弥散强化铂或铂铑与普通铂或铂铑复合材料的制备改进，也可用于金镍、银铜、铂钯、金铂等材料的复合制备，具有广阔的应用前景。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1一种弥散强化铂铑与普通铂铑的复合方法包括以下步骤：（1）弥散强化铂铑粉末的制备：1.1配料熔炼：取弥散剂、铑粉与纯铂锭进行混合，在混合物料中，弥散剂的含量为0.01wt%，铑粉的含量为0.001wt%，其余为纯铂锭；将混合物料放入底铸真空感应炉中进行熔炼，真空度小于20Pa，熔炼温度为1800℃，熔炼时间为1小时，得到混合均匀的液态合金；1.2底铸成条：将步骤1.1所得的液态合金在惰性气体保护下进行底铸成直径为3mm的合金条；1.3切块：将步骤1.2所得的合金条按需要的长度进行裁切，得到高度为3mm的合金圆柱；1.4造粉：将步骤1.3得到的合金圆柱放入造粉设备制得弥散强化铂铑粉末；（2）普通铂铑粉末的制备：2.1配料熔炼：取铑粉与纯铂锭进行混合，在混合物料中，铑粉的含量为0.001wt%，其余为纯铂锭；混合物料放入高频感应炉中进行熔炼，熔炼温度1800℃，熔炼时间1小时，得到混合均匀的液态合金；2.2浇铸轧制：将步骤2.1所得液态合金进行浇铸，浇铸温度为1800℃，得到组织均匀的铸锭，铸锭在轧机上轧制成厚度为1mm的片材；2.3裁剪造粉：将步骤2.2所得片材经剪刀机裁剪为长1mm、宽1mm、厚1mm的颗粒，颗粒放入造粉设备制得普通铂铑粉末；（3）弥散强化铂铑与普通铂铑复合材料的制备：3.1复合氧化：将步骤1.4制备的弥散强化铂铑粉末与步骤2.3制备的普通铂铑粉末按照在模具中进行叠层，叠层结构为最下层普通铂铑粉末2980.2g、弥散强化铂铑粉末39.6g与最上层普通铂铑粉末2980.2g，每次叠放平铺粉末后都用压板将其上表面压平，叠好后在1000℃进行烧结氧化处理，得到烧结氧化锭；3.2压制热锻：将步骤3.1所得烧结氧化锭在压力为10MPa下压制成密实合金锭，所得密实合金锭在1200℃下退火20分钟，然后用250kg空气锤进行15次锻打，始锻温度为1300℃，始锻10次，终锻温度为1200℃，终锻5次，得到弥散强化铂铑与普通铂铑复合合金锭；3.3轧制成型：取步骤3.2所得的厚度为3mm的复合合金锭在1100℃下退火20分钟，然后在轧机上轧制得到1.5mm厚度的成品。将成品板材进行称重，质量为5756.1g，即成品率为95.94%；在得到的成品板材上取样，取样规格为：长100mm、宽10mm、厚1mm，用于1400℃抗拉实验，在同等应力下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弥散强化铂铑与普通铂铑的复合方法，其特征是该方法包括以下步骤：/n（1）弥散强化铂铑粉末的制备：/n1.1配料熔炼：取弥散剂、铑粉与纯铂锭进行混合，在混合物料中，弥散剂的含量为0.01wt%~0.6wt%，铑粉的含量为0.001wt%~30wt%，其余为纯铂锭；将混合物料放入底铸真空感应炉中进行熔炼，真空度小于20Pa，熔炼温度为1800~2200℃，熔炼时间为1~2小时，得到混合均匀的液态合金；/n1.2底铸成条：将步骤1.1所得的液态合金在惰性气体保护下进行底铸成合金条；/n1.3切块：将步骤1.2所得的合金条按需要的长度进行裁切，得到合金圆柱；/n1.4造粉：将步骤1.3得到的合金圆柱放入造粉设备制得弥散强化铂铑粉末；/n（2）普通铂铑粉末的制备：/n2.1 配料熔炼：取铑粉与纯铂锭进行混合，在混合物料中，铑粉的含量为0.001wt%~30wt%，其余为纯铂锭；混合物料放入高频感应炉中进行熔炼，熔炼温度1800~2200℃，熔炼时间1~2小时，得到混合均匀的液态合金；/n2.2 浇铸轧制：将步骤2.1所得液态合金进行浇铸，浇铸温度为1800~2000℃，得到组织均匀的铸锭，铸锭在轧机上轧制成厚度为1~5mm的片材；/n2.3 裁剪造粉：将步骤2.2所得片材经剪刀机裁剪为长1~5mm、宽1~5mm、厚1~5mm的颗粒，颗粒放入造粉设备制得普通铂铑粉末；/n（3）弥散强化铂铑与普通铂铑复合材料的制备：/n3.1 复合氧化：将步骤1.4制备的弥散强化铂铑粉末与步骤2.3制备的普通铂铑粉末按照在模具中进行叠层，普通铂铑粉末至少有两层，且最下层与最上层均为普通铂铑粉末，相邻两层普通铂铑粉末之间为弥散强化铂铑粉末，叠好后在1000~1300℃进行烧结氧化处理，得到烧结氧化锭；/n3.2 压制热锻：将步骤3.1所得烧结氧化锭在压力为10~300MPa下压制成密实合金锭，所得密实合金锭在1200~1400℃下退火20~50分钟，然后进行锻打，得到弥散强化铂铑与普通铂铑复合合金锭；/n3.3 轧制成型：取成品目标厚度1.5~2倍的步骤3.2所得的复合合金锭在1100~1300℃下退火20~60分钟，然后在轧机上轧制得到目标厚度的成品。/n...

【技术特征摘要】
1.一种弥散强化铂铑与普通铂铑的复合方法，其特征是该方法包括以下步骤：
（1）弥散强化铂铑粉末的制备：
1.1配料熔炼：取弥散剂、铑粉与纯铂锭进行混合，在混合物料中，弥散剂的含量为0.01wt%~0.6wt%，铑粉的含量为0.001wt%~30wt%，其余为纯铂锭；将混合物料放入底铸真空感应炉中进行熔炼，真空度小于20Pa，熔炼温度为1800~2200℃，熔炼时间为1~2小时，得到混合均匀的液态合金；
1.2底铸成条：将步骤1.1所得的液态合金在惰性气体保护下进行底铸成合金条；
1.3切块：将步骤1.2所得的合金条按需要的长度进行裁切，得到合金圆柱；
1.4造粉：将步骤1.3得到的合金圆柱放入造粉设备制得弥散强化铂铑粉末；
（2）普通铂铑粉末的制备：
2.1配料熔炼：取铑粉与纯铂锭进行混合，在混合物料中，铑粉的含量为0.001wt%~30wt%，其余为纯铂锭；混合物料放入高频感应炉中进行熔炼，熔炼温度1800~2200℃，熔炼时间1~2小时，得到混合均匀的液态合金；
2.2浇铸轧制：将步骤2.1所得液态合金进行浇铸，浇铸温度为1800~2000℃，得到组织均匀的铸锭，铸锭在轧机上轧制成厚度为1~5mm的片材；
2.3裁剪造粉：将步骤2.2所得片材经剪刀机裁剪为长1~5mm、宽1~5mm、厚1~5mm的颗粒，颗粒放入造粉设备制得普通铂铑粉末；
（3）弥散强化铂铑与普通铂铑复合材料的制备：
3.1复合氧化：将步骤1.4制备的弥散强化铂铑粉末与步骤2.3制备的普通铂铑粉末按照在模具中进行叠层，普通铂铑粉末至少有两层，且最下层与最上层均为普通铂铑粉末，相邻两层普通铂铑粉末之间为弥散强化铂铑粉末，叠好后在1000~1300℃进行烧结氧化处理，得到烧结氧化锭；
3.2压制热锻：将步骤3.1所得...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志江，金英杰，施卫锋，李树屏，谢世亿，
申请(专利权)人：无锡英特派金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32