一种含钇钨棒坯及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种含钇钨棒坯及其制备方法与应用，涉及钨制品技术领域，该含钇钨棒坯由钨合金制成；所述钨合金中包括钇氧化物；所述钨合金中钇氧化物的质量百分数为0.5％～1.2％；所述含钇钨棒坯的平均晶粒度在6000个/mm2以上。本发明专利技术的钨合金通过在钨中添加钇元素制备得到，钇元素形成的氧化钇作为第二相颗粒，抑制了烧结过程中钨晶粒的长大，获得了细晶粒的合金，进一步实现了对含钇钨棒坯的平均晶粒度进行控制，从而制得了高强度的钨合金丝。丝。

【技术实现步骤摘要】
一种含钇钨棒坯及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于钨制品
，具体是一种含钇钨棒坯及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]纯钨具有低温脆性，界面结合力小、再结晶温度低以及辐照硬化和脆化等特性，钨的应用受到限制。
[0003]相关技术中通过在钨中添加稀土氧化物来拓展钨的应用范围；而稀土氧化物的改性处理，一般通过固
‑
固混合的方法来进行；但该方法无法消除粉末中的团聚体，稀土氧化物在基体中的分散程度不佳，混合后稀土粒子分布极不均匀，从而导致最终制得的钨棒坯抗拉强度较低。
[0004]因此，本专利技术提供了一种含钇钨棒坯，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种含钇钨棒坯，以解决上述
技术介绍
中提出的问题和缺陷的至少一个方面。
[0006]本专利技术还提供了上述含钇钨棒坯的制备方法。
[0007]本专利技术还提供了上述含钇钨棒坯的应用。
[0008]具体如下，本专利技术第一方面提供了一种含钇钨棒坯，所述含钇钨棒坯由钨合金制成；
[0009]所述钨合金中包括钇氧化物；
[0010]所述钨合金中钇氧化物的质量百分数为0.5％～1.2％；
[0011]所述含钇钨棒坯的平均晶粒度在6000个/mm2以上。
[0012]根据本专利技术含钇钨棒坯技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：
[0013]本专利技术的钨合金通过在钨中添加钇元素制备得到，钇元素形成的氧化钇作为第二相颗粒，抑制了烧结过程中钨晶粒的长大，获得了细晶粒的合金，进一步实现了对含钇钨棒坯的平均晶粒度进行控制，从而制得了高强度的钨合金丝。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，所述钨合金中钇氧化物的质量百分数为0.6％～1.2％。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述钨合金中钇氧化物的质量百分数为0.7％～1.2％。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，所述钨合金中钇氧化物的质量百分数为0.7％～1.1％。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述钨合金中钇氧化物的质量百分数为0.8％～1.1％。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述钨合金中钇氧化物的质量百分数为0.8％～1.0％。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述钨合金中钇氧化物的质量百分数为0.8％～0.9％。
[0020]根据本专利技术的一些实施方式，所述钨合金中钇氧化物的质量百分数为0.85％～0.9％。
[0021]本专利技术通过提高钇的氧化物含量可以使含钇钨棒坯的性能得到提升。
[0022]根据本专利技术的一些实施方式，所述氧化钇为三氧化二钇(Y2O3)。
[0023]根据本专利技术的一些实施方式，所述钇氧化物的平均粒径在200nm以下。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，所述钇氧化物的平均粒径为10nm～200nm。
[0025]根据本专利技术的一些实施方式，所述钇氧化物的平均粒径为10nm～150nm。
[0026]根据本专利技术的一些实施方式，所述钇氧化物的平均粒径为10nm～100nm。
[0027]根据本专利技术的一些实施方式，所述钇氧化物的平均粒径为10nm～50nm。
[0028]根据本专利技术的一些实施方式，所述钇氧化物的平均粒径为20nm～50nm。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，所述含钇钨棒坯的密度在18.3g/cm3以上。
[0030]根据本专利技术的一些实施方式，所述含钇钨棒坯的密度在18.35g/cm3以上。
[0031]根据本专利技术的一些实施方式，所述含钇钨棒坯的密度在18.4g/cm3以上。
[0032]根据本专利技术的一些实施方式，所述含钇钨棒坯的密度在18.45g/cm3以上。
[0033]根据本专利技术的一些实施方式，所述含钇钨棒坯的密度为18.3g/cm3～18.5g/cm3。
[0034]而本专利技术通过控制含钇钨棒坯的密度，使钨晶粒组织均匀，无异常长大晶粒，从而进一步提升了最终产品的抗拉强度。
[0035]根据本专利技术的一些实施方式，所述含钇钨棒坯的平均晶粒度为7000个/mm2以上。
[0036]根据本专利技术的一些实施方式，所述含钇钨棒坯的平均晶粒度为8000个/mm2以上。
[0037]根据本专利技术的一些实施方式，所述含钇钨棒坯的平均晶粒度为6000个/mm2～9000个/mm2。
[0038]本专利技术第二方面提供了上述含钇钨棒坯的制备方法，包括以下步骤：
[0039]S1、将第一钨粉和含钇溶液混合后进行超声辅助烘干，制得预处理钨粉；
[0040]S2、再将所述预处理钨粉还原，制得合金粉；
[0041]S3、再将所述合金粉和第二钨粉混合后冷等静压、预加热和烧结；
[0042]所述烧结的温度为2450℃～2550℃。
[0043]根据本专利技术制备方法技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：
[0044]本专利技术的制备方法，通过将含钇溶液和第一钨粉混合后采用超声辅助烘干，在烘干的过程中，含钇溶液中钇化合物晶粒会析出；而在超声的作用下，超声的能量作用于晶粒，从而使晶粒破碎，从而增加形核数，同时使得钇化合物的晶粒得到充分的细化；同时，在超声的作用下，还能有效破碎钨的团聚粉末，使得钨颗粒得以细化。
[0045]本专利技术还通过对烧结温度进行控制，从而对钨棒坯的组织结构进行控制，从而制得了组织结构良好的钨棒坯。
[0046]根据本专利技术的一些实施方式，所述第一钨粉的粒径为2μm～20μm。
[0047]根据本专利技术的一些实施方式，所述超声的功率为200W～300W。
[0048]根据本专利技术的一些实施方式，所述烘干的温度为100℃～110℃。
[0049]根据本专利技术的一些实施方式，所述烘干的时间为6h～8h。
[0050]根据本专利技术的一些实施方式，所述含钇溶液为硝酸钇溶液。
[0051]根据本专利技术的一些实施方式，所述硝酸钇溶液的摩尔浓度为0.1mol/L～0.2mol/L。
[0052]根据本专利技术的一些实施方式，所述还原的温度为700℃～800℃。
[0053]根据本专利技术的一些实施方式，所述还原的时间为5h～7h。
[0054]根据本专利技术的一些实施方式，所述还原的气氛为氢气。
[0055]根据本专利技术的一些实施方式，所述第二钨粉的平均粒径为2μm～2.5μm。
[0056]根据本专利技术的一些实施方式，所述合金粉和第二钨粉的质量比为1:0.2～0.3。
[0057]根据本专利技术的一些实施方式，所述冷等静压的压力为150MPa～200MPa。
[0058]根据本专利技术的一些实施方式，所述冷等静压后制得棒状压坯。
[0059]根据本专利技术的一些实施方式，所述棒状压坯的直径为20mm～25mm。
[0060]根据本专利技术的一些实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含钇钨棒坯，其特征在于：所述含钇钨棒坯由钨合金制成；所述钨合金中包括钇氧化物；所述钨合金中钇氧化物的质量百分数为0.5％～1.2％；所述含钇钨棒坯的平均晶粒度在6000个/mm2以上。2.根据权利要求1所述的含钇钨棒坯，其特征在于，所述钇氧化物的平均粒径在200nm以下。3.根据权利要求1所述的含钇钨棒坯，其特征在于，所述含钇钨棒坯的密度在18.3g/cm3以上。4.一种制备如权利要求1至3任一项所述的含钇钨棒坯的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将第一钨粉和含钇溶液混合后进行超声辅助烘干，制得预处理钨粉；S2、再将所述预处理钨粉还原，制得合金粉；S3、再将所述合金粉和第二钨粉混合后冷等静压、预加热和烧结；所述烧结的温度为2450℃～2550℃。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述烘干的温度为100℃～110℃。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，黄广华，李柏明，吴建国，李志翔，魏修宇，
申请(专利权)人：中钨稀有金属新材料湖南有限公司，
类型：发明
国别省市：