政策资讯

一种耐高温高强韧钼基复合材料及其制备方法

专利类型:
发明
申请号/专利号:
CN202011106081.5
申请人(专利权人):
内蒙金属材料研究所
行业类别:
C22C27/04 C22C1/05 C22C1/10 C22F1/18 C22F1/02
技术成熟度:
成熟
公布时间:
2021-07-13
证书状态:
有效
交易价格:
面议
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技术摘要

权利要求书

技术附图

交易流程

委托经理人

本发明公开了一种耐高温高强韧钼基复合材料,包括以下重量分数的组分:ZrO2 1.5%~5%、CrCoNi合金1%~1.5%、余量为Mo,其中,CrCoNi合金中Cr、Co、Ni的质量占比分别为:Cr 30%~36%、Co 30%~36%、Ni 30%~36%。本发明将CrCoNi中熵合金粉体作为添加成分应用于钼基复合材料制备;球形CrCoNi中熵合金粉体为单相固溶体,可有效促进材料基体致密化烧结,显著提高材料韧性,解决了钼基复合材料韧性差、成形性差的核心技术难题;采用真空感应烧结,避免在氢气气氛烧结产生氢脆,保证材料强韧性;将ZrO2添加至钼基复合材料,通过陶瓷相变增韧及弥散强化,提高材料强韧性;同时ZrO2添可提高材料烧结致密度,降低孔隙率,降低钼基体与氧接触面积,提高材料耐烧蚀性。

1.一种钼基复合材料,其特征在于,包括以下重量分数的组分:ZrO21.5%~5%、CrCoNi合金1%~1.5%、余量为Mo; 其中,CrCoNi合金中Cr、Co、Ni的质量占比分别为:Cr 30%~36%、Co 30%~36%、Ni30%~36%。

2.根据权利要求1所述的钼基复合材料,其特征在于,ZrO2粒径为0.5~1μm,CrCoNi合金粒径为2~10μm,Mo粒径为0.5~4μm。

3.一种如权利要求1或2所述的钼基复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: A、制备钼基复合材料粉体 A1、按重量分数将Cr、Co和Ni单质置入真空感应炉中熔炼,得合金熔体,对合金熔体进行电磁搅拌后,对合金熔体进行高压气雾化,制得所需粒径的球形CrCoNi中熵合金粉体; A2、将适量的纯钼、CrCoNi中熵合金粉体和ZrO2粉体置入真空三维运动混料机中,抽真空后通入氮气至微正压,重复三次后启动三维运动混料机,30~80rpm混料10~16h,制得中间粉体; A3、用纯钼将所得中间粉体稀释至所需配比,将其置入真空三维运动混料机中,抽真空后通入氮气保护,30~80rpm混料10~16h,制得钼基复合材料粉体; B、成型 将所得钼基复合材料粉体置于模具中,冷等静压成型,制得素坯件,将素坯件80~110℃烘干60~120min后放入真空感应烧结炉中,抽真空后升温至1850~2000℃并保温200~300min,制得钼基复合材料型材; C、锻造 将所得钼基复合材料型材的开坯温度设置为1450~1600℃,保温60~120min,终锻温度为1250~1350℃,回火温度为1400~1500℃,锻造至变形量为60~75%后在热处理炉中1150~1200℃保温30~90min消除残余应力后即制得钼基复合材料。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤A中,A1中熔融温度为1700~1800℃;A2中抽真空为-0.15~-0.1MPa;A3中抽真空为-0.15~-0.1MPa。

5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤B中冷等静压压力为180~250MPa,时间为10~120s;抽真空至低于8×10-2MPa;升温速率为5~15℃/min。


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