[发明专利]一种纳米氮化钇弥散强化铁基合金及制备方法

权利要求书

1.一种纳米氮化钇弥散强化铁基合金，包括基体和增强相；其特征在于：

所述基体以质量百分比计包括：

Cr：12-17％；W：1-4％；余量为Fe；

所述增强相包括氮化钇；

所述氮化钇的质量为基体质量的0.3-1％。

2.根据权利要求1所述的一种纳米氮化钇弥散强化铁基合金；其特征在于：

所述基体以质量百分比计包括：

Cr：12-16％；W：2-4％；M：0-1％；余量为Fe；

所述的M为Ti、Zr、Al中的至少一种；

所述增强相包括氮化钇；

所述氮化钇的质量为基体质量的0.3％-0.7％。

3.根据权利要求2所述的一种纳米氮化钇弥散强化铁基合金；其特征在于：

所述基体以质量百分比计包括：

Cr：13-15％；W：3-4％；M：0-1％；余量为Fe；

所述的M为Ti、Zr、Al中的至少一种；

所述增强相包括氮化钇；

所述氮化钇的质量为基体质量的0.3％-0.5％。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种纳米氮化钇弥散强化铁基合金，其特征在于：所述氮化钇弥散强化铁基合金的室温抗拉强度为≥1450MPa、500℃的抗拉强度为≥1100MPa、600℃的抗拉强度为≥800MPa。

5.一种制备如权利要求4所述的纳米氮化钇弥散强化铁基合金的方法；其特征在于，包括下述步骤：

步骤一

按基体合金粉末质量的0.3-1％称取氮化钇粉末，在保护气氛下，与基体合金粉末进行混合、球磨，得到机械合金化粉末；

所述基体合金粉末以质量百分比计包括：Cr：12-17％、W：1-4％、M：0-1％、余量为Fe；球磨时，控制转速为250-350rpm、球磨时间为30-60h；所述的M为Ti、Zr、Al中的至少一种；

步骤二

对步骤一所得机械合金化粉末装入包套、真空除气、封焊，然后热挤压成形，成形后依次进行热轧或热锻、高温退火，得到氮化钇弥散强化铁基合金；热挤压成形温度为900-1000℃；热轧或热锻温度为950-1150℃；高温退火温度为1050-1200℃。

6.根据权利要求5所述的一种纳米氮化钇弥散强化铁基合金的制备方法，其特征在于：步骤一中，氮化钇粉末的粒度小于等于10μm；基体合金粉末的粒度小于等于150μm。

7.根据权利要求5所述的一种纳米氮化钇弥散强化铁基合金的制备方法，其特征在于：步骤一中，所述保护气氛选自氩气、氦气中的一种。

8.根据权利要求5所述的一种纳米氮化钇弥散强化铁基合金的制备方法，其特征在于：步骤一中，球磨时，控制球料质量比为8-12：1。

9.根据权利要求5所述的一种纳米氮化钇弥散强化铁基合金的制备方法，其特征在于：步骤二中，热挤压成形时，控制挤压比为6-15：1；热轧制时，控制总变形量为50-80％；热锻时，控制总变形量为30-60％；高温退火时，控制退火时间为1-2h。