一种制备具有超细氧化物弥散相的铌基合金的方法技术

本发明专利技术属于先进金属材料制备研究领域，特别提供了一种激光熔覆成形制备具有超细氧化物弥散相的铌基合金的方法。步骤如下：先调配适当浓度的聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液或半胱氨酸溶液，再将成分为旋转电极雾化铌基合金粉加入溶液中浸适当时间，然后加入纳米Y

【技术实现步骤摘要】
一种制备具有超细氧化物弥散相的铌基合金的方法
本专利技术属于先进金属材料制备研究领域，特别提供了一种激光熔覆成形制备具有超细氧化物弥散相的铌基合金的方法。
技术介绍
航空航天技术的迅速发展，各种新型飞行器飞行速度和距离的提高，对材料的轻质、高强、耐热等性能提出了越来越高的要求。与其他难熔金属相比，铌具有较低的密度(8.6g/cm3)、较高的熔点(2468℃)和较好的热强性，因此受到了越来越多的关注。Nb-Ti基合金是Nb和Ti两种元素形成连续的固溶体，其他元素固溶到基体中。Nb-Ti基合金除了具有铌合金良好的力学性能之外，还具有成分的可设计性和低密度的特点。近年来，这种轻质的Nb-Ti合金得到了越来越广泛地应用。研究表明，在铌合金中添加钒、钛、铝、锆等元素可以进一步将合金密度降低至5.9-6.9g/cm3,并且提升合金的抗氧化性能。然而铌基合金对O、N等间隙元素比较敏感，一旦工艺控制不佳，杂质元素在晶界富集，其韧脆转变温度一般在室温以上。这不仅使其加工困难，还会使其在室温使用时受到严重的限制。其次，铌基合金存在再结晶脆化的问题，这导致铌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备具有超细氧化物弥散相的铌基合金的方法，其特征在于，该方法首先采用旋转电极雾化铌基粉末和纳米氧化物制备粉末前驱体，接着将粉末前驱体在加热至设定温度进行高度搅拌，以获得超细氧化物弥散相包裹的铌基合金粉末，最终在通过将纳米氧化物包裹的铌基粉末进行激光熔覆成形获得具有复杂形状的具有超细氧化物弥散相的铌基合金，纳米氧化物弥散相粒径为5-20nm，且均匀弥散分布在合金的基体中。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备具有超细氧化物弥散相的铌基合金的方法，其特征在于，该方法首先采用旋转电极雾化铌基粉末和纳米氧化物制备粉末前驱体，接着将粉末前驱体在加热至设定温度进行高度搅拌，以获得超细氧化物弥散相包裹的铌基合金粉末，最终在通过将纳米氧化物包裹的铌基粉末进行激光熔覆成形获得具有复杂形状的具有超细氧化物弥散相的铌基合金，纳米氧化物弥散相粒径为5-20nm，且均匀弥散分布在合金的基体中。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在在于，所述方法具体包括如下步骤：
S1)前驱体粉末的配置：将旋转电极雾化铌基合金粉加入前驱体溶液中，浸渍，同时加入含稀土纳米氧化物源，搅拌均匀后烘干，得到前驱体粉末；
S2)将S1)得到前驱体粉末在气氛保护条件下，进行加热，加热至设定温度保温，同时高速搅拌，搅拌后，得到纳米氧化物包覆的铌基合金粉末；
S3)将S2)得到纳米氧化物包覆的铌基合金粉末进行激光熔覆成形，控制工艺使金属粉末被激光熔化形成熔池，并由熔池中液化金属的流动将纳米氧化物带入熔池内部并均匀弥散分布，得到具有超细氧化物弥散相的铌基合金。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S1)的具体步骤为：
S1.1)先调配的前驱体溶液，再将旋转电极雾化铌基合金粉加入所述前驱体溶液中浸渍10-30分钟，得到悬浮溶液，
S1.2)选取含稀土纳米氧化物源，加入悬浮溶液中进行搅拌0.5-6小时后将溶液烘干，得到前驱体粉末，
其中，所述稀土纳米氧化物用量确保使得最终制备得到的合金中的纳米氧化物占超细氧化物弥散相的铌基合金的重量百分含量为0.01-5wt.％。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述前驱体溶液的浓度为4-10g·L-1，所述前驱体溶液为聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液和半胱氨酸溶液；
所述稀土纳米氧化物源为Y2O3或La2O3粉末；
所述旋转电极雾化铌基粉末的组分包括：Ti15-45wt.％，Al2-15wt.％，V1...

【专利技术属性】
技术研发人员：章林，陈晓玮，刘烨，陈旭，秦明礼，曲选辉，
申请(专利权)人：北京科技大学，湘潭大学，
类型：发明
国别省市：北京;11