一种用于制造高性能钼合金的共振气化协同合金化方法技术

本发明专利技术公开了一种用于制造高性能钼合金的共振气化协同合金化方法，涉及粉末冶金技术领域，包括如下步骤：S1、准备材料；S2、配置溶液；S3、材料加入共振气化协同装置；S4、材料均匀化得到混合粉末。本发明专利技术设计合理，使用高温气化设备将溶液快速气化，使其弥散于混合腔，而混合腔的钼粉也处于弥散状态，这样固体粉末与溶液充分接触，使合金元素添加的均匀程度大大提高；钼合金前体粉经过后续压制、烧结、轧制工艺加工，所制得的高性能钼合金的抗拉强度大于1100MPa，延伸率大于7％，具有优良的综合性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于制造高性能钼合金的共振气化协同合金化方法


[0001]本专利技术涉及粉末冶金
，更具体的是涉及用于制造高性能钼合金的共振气化协同合金化方法


技术介绍

[0002]金属钼是一种有战略意义的难熔稀有金属元素,且具有很多优点，生产钼合金时，我们通常采用粉末冶金法，而合金元素添加是在合金元素添加、压制、烧结、轧制等一系列工序中十分关键的步骤，而在合金元素添加这一工序中最令人关心的便是合金元素添加的均匀性，合金元素添加的均匀性直接关系着产品的最终性能。随着对材料性能要求的逐渐提高，现有的各种合金元素添加方法的弊端逐渐被放大。常见的固—固法设备由于合金元素多为微量添加，合金元素添加时均匀性一般都较差，且容易引入杂质，现有专利公开了如下技术：
[0003]公开号为CN101956088A，专利名称为“一种掺杂钼合金的制备方法”的专利公开了如下内容：一种掺杂钼合金的制备方法，涉及一种适合于制备二元或多元钼合金的方法。其特征在于其合金原料的制备过程是将掺杂元素的硝酸盐水溶液与加入丙三醇、无水乙醇和去离子水的辅助溶液中混合制成混合液，将MoO2粉加入混合溶液制成悬浊液；再将制成悬浊液烘干制得掺杂MoO2粉末为Ce(NO3)3、丙三醇、无水乙醇、MoO2的混合物粉；再经球磨、筛分和氢气还原，制得含掺杂元素的钼合金粉末，最后经过冷等静压压制成型和烧结，制得掺杂钼合金。本专利技术的方法，有效保证了合金物质与钼基体的联结强度和均匀性程度，减少了钼合金偏聚的掺杂钼合金。
[0004]上述专利公开的钼合金固液法中，混合后的合金粉末容易出现结块以及引入杂质，且固体粉末与溶液无法充分接触，从而导致合金元素添加均匀程度变差，这些弊端最终导致制备的产品粒度不均匀及烧结活性低，使钼合金产品的综合性能难以上升。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：为了解决现有钼合金固液混合过程中存在粉末与溶液无法充分接触，从而导致合金元素添加均匀程度变差的技术问题，本专利技术提供一种用于制造高性能钼合金的共振气化协同合金化方法。
[0006]本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
[0007]一种用于制造高性能钼合金的共振气化协同合金化方法，包括如下步骤：
[0008]S1、准备材料：准备钼粉、合金添加材料以及液体介质备用，合金添加材料包括果糖、T i H2、ZrH2、T i(SO4)2以及Zr(NO3)4；
[0009]S2、配置溶液：将步骤S1中的果糖、T i H2、ZrH2、T i(SO4)2以及Zr(NO3)4加入液体介质中配置成添加合金元素溶液；
[0010]S3、材料加入共振气化协同装置：将步骤S1中的钼粉及步骤S2中制备的添加合金元素溶液加入共振气化协同装置，钼粉和添加合金元素溶液分别加入共振气化协同装置的
混合腔及高温气化装置中；
[0011]S4、材料均匀化得到混合粉末：开启共振气化协同装置，钼粉在共振作用下弥散分布在混合腔内，将高温气化装置内添加合金元素溶液雾化后加入到混合腔内与弥散分布的钼粉混合得到混合粉末；高温气化装置的热能同时使混合粉末快速干燥，即得到合金元素添加均匀的钼合金前体粉。
[0012]进一步地，步骤S1中，液体介质为水或酒精其中一种，液体介质与合金粉末的质量比为1：2～1：30。
[0013]进一步地，步骤S1中，钼粉与合金添加材料中的化学元素质量百分比如下：T i：0.01％～1.7％、Zr：0.01％～0.50％、C：0.01％～0.60％、La：0.00～1.0％、Ta：0.00～0.40％、Nb：0.00～0.40％、Hf：0.00～0.30％、Y：0.00～0.20％、余量为钼粉和不可避免的杂质，化学元素的质量百分比之和为100。
[0014]进一步地，步骤S3中，当混合腔内压力超过安全值时，共振气化协同装置的换气装置开启，换气装置周期性工作防止混合腔压力过大。
[0015]进一步地，将步骤S5中得到的钼合金前体粉经过后续压制、烧结、轧制工艺加工，得到高性能钼合金。
[0016]进一步地，共振气化协同装置包括用于装载粉体物料的混合腔以及用于雾化液体物料的高温气化装置，混合腔与高温气化装置连通，混合腔底部设置有使得粉体物料弥漫在混合腔内部的共振设备。
[0017]具体来说，公开了共振气化协同装置的一种优选结构，使用高温气化设备将溶液快速气化，使其弥散于混合腔，而混合腔的钼粉也处于弥散状态，这样固体粉末与溶液充分接触，使合金元素添加的均匀程度大大提高。同时高温气化设备内置于混合腔中，产生的热能极大的减少了传统方案带来的结块现象，同时省去了后续的干燥步骤。
[0018]通过共振设备，使钼粉持续的、均匀的弥散在混合腔中，设计合理，配合高温气化设备，提高了合金元素添加的均匀性。
[0019]进一步地，混合腔包括壳体以及设置在壳体上的密封盖，壳体与密封盖围成的空间构成混合腔，密封盖上还设置有与高温气化装置连通的雾化弥漫口。
[0020]具体来说，具体公开了雾化弥漫口的位置，位于密封盖上是一个优选方式，方便加工制造和安装，只需要在密封盖上开口，制造成本低。
[0021]进一步地，壳体与密封盖之间设置有密封圈，壳体与密封盖通过多个锁紧组件锁紧，锁紧组件为锁紧螺栓，多个锁紧螺栓按圆周均布在密封圈边缘。
[0022]具体来说，公开了壳体与密封盖的一种具体优选密封锁紧形式，该种方式具有方便拆卸，该种方式具有密封性良好，避免了外来杂质的介入，提高了合金元素添加的质量的优点。
[0023]进一步地，还包括用于混合腔内部泄压的换气装置，换气装置位于密封盖上与混合腔内部连通。
[0024]具体来说，有效避免了混合腔内部气压过高造成的安全事故。
[0025]进一步地，壳体为双层壳体，双层壳体包括内壳体和外壳体，内壳体和外壳体之间构成保温腔，保温腔内填充有保温层。
[0026]具体来说，公开了壳体为双层壳体，和双层壳体中部填充有保温层，保温层的设计
能够起到保温效果，避免混合腔内的温度通过壳体热传递到外界，造成热量损失，节约了能源。
[0027]共振气化协同装置的工作原理：
[0028]将配置好的溶液放入高温气化装置，将钼粉倒入混合腔，将顶盖与混合腔关合，打开共振设备，钼粉在共振作用下弥散的分布在混合腔中，同时配好的溶液经高温气化装置气化后进入混合腔，与原料钼粉充分接触混合，高温气化装置热能同时使粉末快速干燥，换气装置周期性工作防止混合腔压力过大，即得到合金元素添加均匀的钼合金前体粉。
[0029]本专利技术的有益效果如下：
[0030]1、钼合金前体粉经过后续压制、烧结、轧制工艺加工，所制得的高性能钼合金的抗拉强度大于1100MPa，延伸率大于7％，具有优良的综合性能。本方法设计合理、合金元素添加均匀、易于控制且适合多种规模生产，因此具有广泛的应用前景。
[0031]2、本专利技术独特的使用高温气化设备将溶液快速气化，使其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制造高性能钼合金的共振气化协同合金化方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、准备材料：准备钼粉、合金添加材料以及液体介质备用，合金添加材料包括果糖、TiH2、ZrH2、Ti(SO4)2以及Zr(NO3)4；S2、配置溶液：将步骤S1中的果糖、TiH2、ZrH2、Ti(SO4)2以及Zr(NO3)4加入液体介质中配置成添加合金元素溶液；S3、材料加入共振气化协同装置：将步骤S1中的钼粉及步骤S2中制备的添加合金元素溶液加入共振气化协同装置，钼粉和添加合金元素溶液分别加入共振气化协同装置的混合腔(5)及高温气化装置(1)中；S4、材料均匀化得到混合粉末：开启共振气化协同装置，钼粉在共振作用下弥散分布在混合腔(5)内，将高温气化装置(1)内添加合金元素溶液雾化后加入到混合腔(5)内与弥散分布的钼粉混合得到混合粉末；高温气化装置(1)的热能同时使混合粉末快速干燥，即得到合金元素添加均匀的钼合金前体粉。2.根据权利要求1所述的一种用于制造高性能钼合金的共振气化协同合金化方法，其特征在于，步骤S1中，液体介质为水或酒精其中一种，液体介质与合金粉末的质量比为1：2～1：30。3.根据权利要求1所述的一种用于制造高性能钼合金的共振气化协同合金化方法，其特征在于，步骤S1中，钼粉与合金添加材料中的化学元素质量百分比如下：Ti：0.01％～1.7％、Zr：0.01％～0.50％、C：0.01％～0.60％、La：0.00～1.0％、Ta：0.00～0.40％、Nb：0.00～0.40％、Hf：0.00～0.30％、Y：0.00～0.20％、余量为钼粉和不可避免的杂质，化学元素的质量百分比之和为100。4.根据权利要求1所述的一种用于制造高性能钼合金的共振气化协同合金化方法，其特征在于，步骤S3中，当混合腔(5)内压力超过安...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡平，葛松伟，王智轩，朱飞，胡卜亮，杨俊宙，王力，王快社，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：