【技术实现步骤摘要】
一种制备纳米球形氧化物弥散强化相的方法
本专利技术涉及一种制备纳米球形氧化物弥散强化相的方法,属于粉末冶金材料领域。
技术介绍
氧化物弥散强化(OxidedispersionstrengthenedODS)合金具有优异的力学性能和抗氧化、抗高温腐蚀性能,具有广泛的应用前景。目前,制备ODS合金主要是采用机械合金化(MA)、内氧化等方法将氧化物引入合金基体,制备得到ODS合金。通常,将Y2O3等氧化物粉末与原料粉末混合,经机械球磨分散到粉末中,然后再经粉末成形,得到氧化物弥散分布合金[TOkuda,etal,JMaterSciLett14(1995)1600;YKimura,etal,ISIJInternational39(1999)176];或经过长时间机械合金化,使Y2O3分解成Y、O原子,固溶于Fe基体,形成Y、O原子过饱和固溶体,在粉末热成形时Y、O原子重新形成氧化物强化相[RShashanka,etal,PowderTechnol259(2014)125;LiWenxue,etal,PowderTechnol ...
【技术保护点】
1.一种制备纳米球形氧化物弥散强化相的方法,其特征在于:首先,采用微米氧化物与基体合金粉末混合,分阶段机械球磨制备非晶态纳米氧化物均匀分布的复合粉末,第一阶段采用微米氧化物与第一部分基体合金粉末混合球磨,制备得到完全非晶态结构纳米氧化物在基体合金粉末中均匀分布的复合粉末;第二阶段,将第一阶段获得的复合粉末与剩余基体合金粉末球磨混合均匀;然后,对所制备的粉末依次进行热成形、热轧制和热处理,制备得到纳米球形氧化物弥散强化合金。/n
【技术特征摘要】
1.一种制备纳米球形氧化物弥散强化相的方法,其特征在于:首先,采用微米氧化物与基体合金粉末混合,分阶段机械球磨制备非晶态纳米氧化物均匀分布的复合粉末,第一阶段采用微米氧化物与第一部分基体合金粉末混合球磨,制备得到完全非晶态结构纳米氧化物在基体合金粉末中均匀分布的复合粉末;第二阶段,将第一阶段获得的复合粉末与剩余基体合金粉末球磨混合均匀;然后,对所制备的粉末依次进行热成形、热轧制和热处理,制备得到纳米球形氧化物弥散强化合金。
2.根据权利要求1所述的一种制备纳米球形氧化物弥散强化相的方法,其特征在于:
所述纳米球形氧化物弥散强化相包括Y2O3、TiO、Y2TiO5、Y2TiO7、Y-Ti-O、Y-Cr-O、Y-W-O中的至少一种;所述纳米球形氧化物弥散强化相的尺寸为小于等于100nm;
所述基体为Fe-Cr-W-Ti或Fe-Cr-W合金、镍基高温合金、铜合金、高熵合金中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种制备纳米球形氧化物弥散强化相的方法,其特征在于:
以氧化物颗粒为原料A,以合金粉末为原料B;首先,将原料A和第一部分原料B进行混合球磨,得到完全非晶态结构纳米氧化物颗粒均匀分布的复合粉末C;然后,再将复合粉末C和剩余的原料B球磨混合,得到混合均匀的复合粉末D;复合粉末D经热成形,制备得到纳米氧化物弥散强化合金,再对所制备的纳米氧化物弥散强化合金进行热轧制及退火热处理,得到纳米球形氧化物相弥散强化的合金;
所述原料A与第一部分原料B的质量比为:1:(1-10)、优选为1:(1-5)、进一步优选为1:(3-5);原料A与原料B的质量比为(0.5-5):(99.5-95)、优选为(0.5-3):(99.5-97)、进一步优选为(1-2):(99-98);
所述氧化物颗粒A选自Y2O3、TiO2中的至少一种;
所述金属粉末B选自Fe-Cr-W-Ti或Fe-Cr-W合金、镍基高温合金、铜合金、高熵合金中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种制备纳米球形氧化物弥散强化相的方法,其特征在于:
所述氧化物颗粒A的粒径为小于10μm;
所述合金粉末B的粒径为小于等于150μm。
5.根据权利要求1所述的一种制备纳米球形氧化物弥散强化相的方法,其特征在于:所述热成形选自粉末挤压、粉末锻造、热等静压中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种制备纳米球形氧化物弥散强化相的方法,其特征在于:所述热轧制温度为基体合金的常用轧制温度,总变形量为大于40%;其中,基体合金为Fe-Cr-W-Ti或Fe-Cr-W合金的热轧制温度为950~1050℃。
7.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘祖铭,卢思哲,李全,魏冰,周旭,农必重,任亚科,艾永康,曹镔,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南;43
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