一种纳米氧化物弥散强化钢的制备方法技术

本发明专利技术属于金属结构材料领域，具体涉及一种纳米氧化物弥散强化钢的制备方法。本发明专利技术将铬铁合金、钨铁合金、含稀土元素的铁合金、氧源和还原铁粉混合，得到混合料；将所述混合料包裹在钢带中，经拉拔减径，得到药芯丝材；将所述药芯丝材在基板上进行电弧增材后，经热处理，得到所述纳米氧化物颗粒弥散强化钢。本发明专利技术利用铁合金之间良好的相容性及电弧增材小熔池快速冷却凝固的冶炼特性，降低稀土元素在增材过程中的损耗，避免稀土元素在晶界的偏析及形成金属间化合物，实现稀土元素和氧元素在晶粒内部的过饱和固溶，再通过热处理在基体内固相析出大量弥散分布且尺寸细小均匀的纳米氧化物颗粒，提高纳米氧化物弥散强化钢的力学性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米氧化物弥散强化钢的制备方法


[0001]本专利技术属于金属结构材料领域，具体涉及一种纳米氧化物弥散强化钢的制备方法。

技术介绍

[0002]日益增长的能源需求和化石燃料危机使得核能成为发展新能源的关键手段，核能系统需要能够在高温、辐照和腐蚀下能够稳定工作的高性能结构材料。纳米氧化物弥散强化钢具有良好的抗高温蠕变特性和耐辐照性能，是目前核能系统的关键材料。纳米氧化物弥散强化钢的优异性能主要源自于基体内部高稳定、高密度、小尺寸和弥散分布的纳米氧化物颗粒。纳米氧化物颗粒一方面通过阻止位错运动和细化晶粒来增强材料的高温机械性能；另一方面，纳米氧化物颗粒与基体的界面可以捕获辐照中形成的点缺陷和核反应中产生的氦，避免材料内部形成大尺寸孔隙和氦泡而影响其力学性能。因此，纳米氧化物颗粒弥散强化相是实现钢材在极端核能环境下服役的关键。
[0003]传统的熔铸工艺，由于熔池凝固时间长、氧化物颗粒与熔体的浸润性差，熔池中的氧化物颗粒在凝固过程中会发生明显的粗化和聚集，大部分氧化物颗粒形成熔渣、脱离熔池，无法实现氧化物颗粒的弥散分布；且无法制备形状复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米氧化物弥散强化钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将铬铁合金、钨铁合金、含稀土元素的铁合金、氧源和还原铁粉混合，得到混合料；将所述混合料包裹在钢带中，经拉拔减径，得到药芯丝材；将所述药芯丝材在基板上进行电弧增材后，经热处理，得到所述纳米氧化物颗粒弥散强化钢。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含稀土元素的铁合金包括钇铁合金、铈铁合金和铪铁合金中的一种或几种。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述铬铁合金、钨铁合金、含稀土元素的铁合金、氧源和还原铁粉的质量比为(12.86～20)：(1.33～2.67)：(8.33～16.67)：(0.2～0.4)：(60.26～77.28)。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合料还包括含增强相元素的铁合金；所述含增强相元素的铁合金中的增强相元素包括硅、钛和锆中的一种或几种；所述含增强相元素的铁合金和还原铁粉的质量比为(0.67～3.33)：(60.26～77...

【专利技术属性】
技术研发人员：易果强，尹圣铭，严有为，周亚举，田海成，
申请(专利权)人：武汉铁锚焊接材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：