一种超高应变速率下具有高延伸率的高密度镍合金及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种超高应变速率下具有高延伸率的高密度镍合金及其制备方法和应用，属于冶金领域。该方法包括：按照镍合金的化学组成进行配料；将配好的原料与碳脱氧剂混合，置于真空感应炉坩埚中进行化料，物料全部熔化后进行精炼；精炼结束后，在氩气氛围中依次加入镍镁合金和稀土脱氧剂，搅拌后浇铸得到所述镍合金。本发明专利技术通过调节镍合金的成分，采用真空感应方式冶炼，并联合使用碳脱氧剂、稀土脱氧剂、镍镁合金进行处理，在脱氧和脱硫的基础上，提高合金纯净度，细化合金晶粒，获得细小弥散分布碳化物，净化晶界，改善合金塑性，从而获得高密度镍合金，该镍合金能够在超高应变速率条件下仍保持超高塑性，符合药型罩的应用需要。

【技术实现步骤摘要】
一种超高应变速率下具有高延伸率的高密度镍合金及其制备方法和应用
本专利技术属于冶金领域，尤其涉及一种超高应变速率下具有高延伸率的高密度镍合金及其制备方法和应用。
技术介绍
在碰撞或爆轰条件下材料通过塑性变形产生的塑性耗散能吸收冲击带来的巨大能量，材料在极短时间发生大量变形，此时的变形应变速率极高，而材料的变形行为与变形过程的应变速率关系密切。金属材料的主要变形机制有位错和孪生。超高应变速率条件下，在合金变形初期，通过产生局部变形形成具有高密度位错的剪切带；在一定的应变条件下，位错经湮灭和重组后形成具有纳米级尺寸的亚晶组织，随变形量增大亚晶延续至整个样品，通过晶界滑动等可能的机制形成随机取向的纳米尺寸晶粒。当晶粒尺寸与德布罗意波长或者电子平均自由程相近时，由于量子尺寸效应，许多物理性质发生了变化。当粒径小于某一临界尺寸时，位错不稳定，趋向于离开晶粒，当晶粒直径大于此临界尺寸时，位错稳定地处于晶粒中。随着晶粒尺寸的减小，晶界的体积分数不断增加，其塑性变形机制也由晶内的位错运动逐渐向晶界处转变，包括杂质堆积、晶界滑动以及晶界软化等机制。因而，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高应变速率下具有高延伸率的高密度镍合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）按照镍合金的化学组成进行配料，所述镍合金的化学组成包括以下质量百分含量的元素：35.5-45%钨、0-45%钴和10-64.5%镍；/n（2）将配好的原料与碳脱氧剂混合，置于真空感应炉坩埚中，在一定真空度下进行化料，物料全部熔化后进行精炼；/n（3）精炼结束后，将钢液降温至结膜，充入氩气至一定压强后，依次加入镍镁合金和稀土脱氧剂，搅拌后浇铸得到所述镍合金。/n

【技术特征摘要】
1.一种超高应变速率下具有高延伸率的高密度镍合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照镍合金的化学组成进行配料，所述镍合金的化学组成包括以下质量百分含量的元素：35.5-45%钨、0-45%钴和10-64.5%镍；
（2）将配好的原料与碳脱氧剂混合，置于真空感应炉坩埚中，在一定真空度下进行化料，物料全部熔化后进行精炼；
（3）精炼结束后，将钢液降温至结膜，充入氩气至一定压强后，依次加入镍镁合金和稀土脱氧剂，搅拌后浇铸得到所述镍合金。


2.如权利要求1所述的超高应变速率下具有高延伸率的高密度镍合金的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述碳脱氧剂为工业石墨块；所述碳脱氧剂的用量为所述镍合金质量的0.025-0.04%。


3.如权利要求1所述的超高应变速率下具有高延伸率的高密度镍合金的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述真空感应炉坩埚的材质选自氧化镁、氧化钙、氧化铝或氧化锆中的任一种。


4.如权利要求1所述的超高应变速率下具有高延伸率的高密度镍合金的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述化料过程中的真空度不高于40Pa，熔化温度为1500-1560℃。


5.如权利要求1所述的超高应变速率下具有高延伸率的高密度镍合金的制备方法，其特征在于，步骤（...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑磊，赵鑫，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11