一种耐腐蚀氧化物弥散强化钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐腐蚀氧化物弥散强化钢及其制备方法，所述耐腐蚀氧化物弥散强化钢的成分包括：Cr 8.0‑10.0wt％、Al 4.0‑6.0wt％、Ce 0.20‑0.80wt％、Y 0.2‑0.4wt％、O 0.05‑0.3wt％、C≤0.0016wt％、余量为Fe。本发明专利技术通过控制Cr含量为8.0‑10.0wt％，以降低ODS钢脆性；通过高压高能球磨和分步烧结提高钢的晶界密度，通过添加Ce促进Cr沿晶界向外扩散，从而协同促进钢在高温腐蚀环境中有效生成Cr<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;保护膜，提高其耐腐蚀性能、抗高温氧化性能；此外，Ce与Y<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;形成的高密度核壳结构纳米氧化物有助于提高其力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新型结构材料，特别是涉及一种耐腐蚀氧化物弥散强化钢及其制备方法。

技术介绍

1、核反应堆包壳作为核反应堆的第一道安全屏障，其性能直接关系到核反应堆能否安全、可靠地运行。锆合金是目前主要应用的包壳材料，然而锆合金与高温水蒸气反应会产生氢气和大量热量，有可能导致堆芯熔化和氢气爆炸事故的发生。基于对反应堆安全的考虑，包壳候选材料氧化物弥散强化钢(ods钢)的设计与优化得到了国际上的广泛关注。ods钢中分布的高密度纳米尺度氧化物颗粒能够阻碍位错运动，从而提高合金的强度，并且还可以捕捉辐照缺陷，提高合金的抗辐照性能，具有广阔的应用前景。

2、目前高cr ods钢容易在服役温度及辐照条件下产生脆性问题，而低cr ods钢的腐蚀性能又较差，因此，需要采取措施解决这一矛盾，制备综合性能优异的ods钢。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种耐腐蚀氧化物弥散强化钢及其制备方法，以解决现有技术中存在的上述问题。本专利技术通过控制ods-fecral钢的cr含量，使cr在8.0-10.0wt％的较低本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种耐腐蚀氧化物弥散强化钢，其特征在于，按质量百分比计，所述耐腐蚀氧化物弥散强化钢的成分包括：Cr 8.0-10.0wt％、Al 4.0-6.0wt％、Ce 0.2-0.8wt％、Y 0.2-0.4wt％、O 0.05-0.3wt％、C≤0.0016wt％、余量为Fe。

2.如权利要求1所述的耐腐蚀氧化物弥散强化钢，其特征在于，所述耐腐蚀氧化物弥散强化钢以FeCrAl为基体，所述基体中弥散分布有具有核壳结构的纳米铈钇氧化物颗粒。

3.如权利要求2所述的耐腐蚀氧化物弥散强化钢，其特征在于，所述核壳结构的纳米铈钇氧化物颗粒的内核为铈钇氧化物，外壳富集铬和铝；所述核...

【技术特征摘要】

1.一种耐腐蚀氧化物弥散强化钢，其特征在于，按质量百分比计，所述耐腐蚀氧化物弥散强化钢的成分包括：cr 8.0-10.0wt％、al 4.0-6.0wt％、ce 0.2-0.8wt％、y 0.2-0.4wt％、o 0.05-0.3wt％、c≤0.0016wt％、余量为fe。

2.如权利要求1所述的耐腐蚀氧化物弥散强化钢，其特征在于，所述耐腐蚀氧化物弥散强化钢以fecral为基体，所述基体中弥散分布有具有核壳结构的纳米铈钇氧化物颗粒。

3.如权利要求2所述的耐腐蚀氧化物弥散强化钢，其特征在于，所述核壳结构的纳米铈钇氧化物颗粒的内核为铈钇氧化物，外壳富集铬和铝；所述核壳结构的纳米铈钇氧化物颗粒的粒径为2-100nm。

4.一种如权利要求1-3任一项所述耐腐蚀氧化物弥散强化钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照cr粉8.0-10.0wt％、al粉4.0-6.0wt％、含氧ce粉0.21-1.0wt％、y2o3粉0.3-0.5wt％、fe粉余量进行配料，其中的cr粉、al粉和fe粉通过气雾化技术制备成fecral预合金粉；将所述fecral预合金粉与所述含氧ce粉和y2o3粉混合，球磨；将球磨后得到的合金粉烧结固化，得到所述耐腐蚀氧化物弥散强化钢。

5.如权利要求4所述的耐腐蚀氧化物弥散强化钢的制备方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈朝，吴毅恒，曾小勤，王煦嘉，李玲，唐熠彬，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：