一种钼钌钴合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于金属材料领域，并公开了一种钼钌钴合金材料及其制备方法。所述合金由以下质量百分比的元素成分组成：Mo2.3

【技术实现步骤摘要】
一种钼钌钴合金材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钼钌钴合金
，尤其涉及一种钼钌钴合金材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]钴合金优良的力学性能、良好的抗腐蚀性能和优异生物相容性，满足制造承载苛刻的滑动连接关节替换件的条件，因此在种植材料、关节置换材料和牙科可摘局部义齿架材料等方面均有应用，如人工髋关节，膝关节以及接骨板，骨钉，关节扣扣钉，骨针等。金属钴基体中铬与钼元素的添加促进了马氏体转变，降低层错能，促进马氏体转变，稳定钴的晶相，提高其强度，促进了面心立方结构孪晶的形成，防止裂纹的产生，是一种提升塑韧性，改善疲劳性能的方法。钼钌钴合金晶界上存在富Ru相，限制了晶界的可移动性，因而大大提升了合金的疲劳和蠕变性能，Mo与Ru交互作用使析出相在同等时效条件下获得了更加细小的尺寸，从而提高合金的强度。钼钌钴合金材料以其优异的综合性能是具有广阔开发前景的结构功能材料之一。但制备性能更加优异的钼钌钴合金材料，提高合金性能方面仍有很大的潜力。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出了一种钼钌钴合金材料及其制备方法，本专利技术在钼钌钴合金基础上，添加了Si、Zn、Sn、P和Fe合金元素，配合合理的制备工艺，提高了钼钌钴合金材料的综合性能。
[0004]本专利技术提出的一种钼钌钴合金材料的制备方法，包括如下步骤：A、按重量百分含量将Mo 2.3
‑
2.8％，Ru 0.4
‑
0.6％，Si 0.01
‑
0.015％，Zn 0.1
>‑
0.25％，Sn 0.05
‑
0.15％，Ti 0.1
‑
0.3％，P 0.08
‑
0.14％、Fe 0.02
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0.03％，余量为钴混合后，送入低频电磁半连续铸造系统中进行熔炼，熔炼1550
‑
1660℃，得到钴合金熔体；B、将钴合金溶体引流至高真空单辊旋淬与喷铸系统，通入保护气体至真空，加热至1450
‑
1500℃进行喷铸，冷却至平衡气压得到薄带；C、将薄带在进行多道次均匀退火，退火温度为750
‑
800℃，保温后开坯进行热轧，轧制2
‑
3道次再次加入加热，温度为700
‑
750℃，保温后继续开坯进行热轧，重复热轧后进行磁场连续退火均匀化，经时效处理得到钼钌钴合金材料。
[0005]优选地，B中，喷铸过程中，辊轮转速为40
‑
55m/min。
[0006]优选地，C中，将薄带进行均匀退火，退火温度为750
‑
800℃，保温1
‑
2h后开坯进行热轧，轧制2
‑
3道次再次加入加热，温度为700
‑
750℃，保温1
‑
2h后继续开坯进行热轧，重复热轧3
‑
5次进行磁场连续退火均匀化。
[0007]优选地，C中，磁场连续退火均匀化过程中，退火温度为700
‑
720℃，磁场强度为0.5
‑
1T，保温时间为1
‑
2h。
[0008]优选地，C中，时效处理的具体操作为：在温度为720
‑
750℃保温0.5
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1h，水淬，再次升温至700
‑
730℃保温2
‑
3h。
[0009]本专利技术提出的一种钼钌钴合金材料，由所述的钼钌钴合金材料的制备方法制得。
[0010]本专利技术在钼钌钴合金基础上，添加了Si、Zn、Sn、P和Fe合金元素，钼与硅在熔炼时形成的Mo3Si化合物，高温下且该化合物在铜基体中表现得十分稳定经多道次均匀退火后维持很高的硬度；Zn具有显著的晶粒细化效果，强化合金材料，同时促进了Fe和P等其他元素的时效析出，提高合金的硬性和导电性能，Sn元素的有效抑制钴合金材料的晶粒的长大，Sn、Ti与Cu配合析出固溶强化项Sn3Ti5和Cu4Ti的生成有效细化钴合金晶粒尺寸，不仅提升了强度，且减小了等效残余应力梯度，进一步减少表面缺陷的出现；Fe经时效析出处理析出细小Fe2P与基体共格，是材料获得强化，提高力学强度，配合单辊旋淬与喷铸工艺，快速凝固避免了Fe元素造铜基体大颗粒析出，改善了材料的表面性能；通过喷铸也促进了Sn3Ti5和Cu4Ti细化析出，减少合金铸锭缺陷，从而提高铸锭质量，改善合金的力学性能、耐磨损性能和耐腐蚀性能；多道次均匀化退火配合多次热轧制，进一步强化钴合金基体，磁场连续退火均匀化促进了第二相的重结晶，促进铜基体内部均匀化，提高导电和力学性能。
具体实施方式
[0011]下面，通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。
[0012]实施例1一种钼钌钴合金材料，由如下步骤制得：A、按重量百分含量将Mo 2.8％，Ru 0.4％，Si 0.015％，Zn 0.1％，Sn 0.15％，Ti0.1％，P 0.14％、Fe 0.02％，余量为钴混合后，送入低频电磁半连续铸造系统中进行熔炼，熔炼1100℃，得到钴合金熔体；B、将钴合金溶体引流至高真空单辊旋淬与喷铸系统，喷铸过程中，辊轮转速为50m/min，通入保护气体至真空，加热至900℃进行喷铸，待完全冷却后停止铜辊转动，通入空气至平衡气压得到薄带；C、将薄带进行均匀退火，退火温度为450℃，保温2h后开坯进行热轧，轧制2道次再次加入加热，温度为400℃，保温2h后继续开坯进行热轧，重复热轧5次进行磁场连续退火均匀化，退火温度为420℃，磁场连续退火均匀化结束后在温度为450℃条件下保温0.5h，水淬，再次升温至430℃保温3h，得到钼钌钴合金材料。
[0013]实施例2一种钼钌钴合金材料，由如下步骤制得：A、按重量百分含量将Mo 2.3％，Ru 0.6％，Si 0.01％，Zn 0.25％，Sn 0.05％，Ti 0.3％，P 0.08％、Fe 0.03％，余量为钴混合后，送入低频电磁半连续铸造系统中进行熔炼，熔炼1210℃，得到钴合金熔体；B、将钴合金溶体引流至高真空单辊旋淬与喷铸系统，喷铸过程中，辊轮转速为40m/min，通入保护气体至真空，加热至950℃进行喷铸，待完全冷却后停止铜辊转动，通入空气至平衡气压得到薄带；C、将薄带进行均匀退火，退火温度为500℃，保温1h后开坯进行热轧，轧制3道次再次加入加热，温度为450℃，保温1h后继续开坯进行热轧，重复热轧3次进行磁场连续退火均匀化，温度为400℃，磁场连续退火均匀化结束后在温度为420℃保温1h，水淬，再次升温至400℃保温2h，得到钼钌钴合金材料。
[0014]实施例3一种钼钌钴合金材料，由如下步骤制得：A、按重量百分含量将Mo 2.5％，Ru 0.5％，Si 0.012％，Zn 0.15％，Sn 0.10％，Ti 0.2％，P 0.1％、Fe 0.025％，余量为钴混合后，送入低频电磁半连续铸造系统中进行熔炼，熔炼1150℃，得到钴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钼钌钴合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：A、按重量百分含量将Mo 2 .3
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2 .8％，Ru 0 .4
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0 .6％，Si 0 .01
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0 .015％，Zn 0 .1
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0.25％，Sn 0.05
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0.15％，Ti 0.2
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0.3％，P 0.08
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0.14％、Fe 0.02
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0.03％，余量为钴混合后，送入低频电磁半连续铸造系统中进行熔炼，熔炼1550
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1660℃，得到钴合金熔体；B、将钴合金熔体引流至高真空单辊旋淬与喷铸系统，抽至真空通入保护气体，加热至1450
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1500℃进行喷铸，冷却至平衡气压得到薄带；C、将薄带再进行多道次均匀退火，退火温度为750
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800℃，保温后开坯进行热轧，轧制2
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3道次再次加热，温度为700
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750℃，保温后继续开坯进行热轧，重复热轧后进行磁场连续退火均匀化，经时效处理得到钼钌钴合金材料；C中...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂小武，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：