[发明专利]一种氧化物弥散强化铁素体/马氏体钢及制备方法

权利要求书

1.一种氧化物弥散强化铁素体/马氏体钢的制备方法，其特征在于：

（1）成分为(8-10)%Cr，(0.5-2)%W，(1.5-5.5)%Al，(0.1-0.4)%V，(0.1-0.5)Mn，(0-1.0)%Zr，(0-1.0)%Hf，(0.25-0.5)%Y₂O₃，纯度均为99.9%，C、N含量小于0.1%，为Fe，以上均为质量百分数，且至少含有Hf、Zr的一种；

（2）将除Y₂O₃、Zr、Hf、Al之外的全部元素按照步骤（1）中的质量百分数采用Ar气雾化法制备合金粉，其中雾化压力为3-5MPa，合金冷却速率大约5×10^3oC/s，氧含量控制在0.05wt.%以下，并筛选粒度为50-200目的粒子作为机械合金化的备用粉；

（3）将上述机械合金化的备用粉与步骤（1）中的Y₂O₃、Zr、Hf、Al在手操箱中全程Ar气保护下装球磨罐，机械合金化参数为：球料比，即球磨介质与物料的质量比为6-8:1，球磨介质为不锈钢球，转速设定为280-400r/min，按照球磨1-4小时后接冷却1小时的方式进行多次循环球磨，球磨总时间为25-60h，得到机械合金化粉末；

（4）采用热等静压进行烧结，采用硅酸盐玻璃包套压制成型，从850℃开始逐渐加压，烧结制度为先升温至850-950^oC保温1小时，再升温至1050-1150^oC保温1小时，烧结压力为120-180MPa，制得具有纳米弥散相为YAH(YAlO₃)，YAP(YAlO₃)，YAM(Al₂Y₄O₉)，YAG(Y₃Al₅O₁₂)，Y₂Hf₂O₇，Y₄Zr₃O₁₂中的一种或几种的具有优异高温强度和抗氧化性能的含铝氧化物弥散强化铁素体/马氏体钢。

2.根据权利要求1所述的一种氧化物弥散强化铁素体/马氏体钢的制备方法，其特征在于：步骤(2)中雾化粉的氧含量控制在0.03wt.%以下，并筛选粒度为50-100目的粒子作为机械合金化的备用粉。

3.根据权利要求1所述的一种氧化物弥散强化铁素体/马氏体钢的制备方法，其特征在于：机械合金化参数为：球料比：7:1，球磨介质为不锈钢球，转速设定为300r/min，球磨2小时冷却1小时，球磨时间为40h，得到机械合金化粉末。

4.根据权利要求3所述的一种氧化物弥散强化铁素体/马氏体钢的制备方法，其特在于：所述的机械合金化粉末平均粒径为156-186μm。

5.根据权利要求1所述的一种氧化物弥散强化铁素体/马氏体钢的制备方法，其特征在于：所述的球磨介质包括直径为20mm的不锈钢球3个、直径为10mm的不锈钢球200个、直径为6mm的不锈钢球1000个，钢球的总重量为3600g。

6.根据权利要求1所述的一种氧化物弥散强化铁素体/马氏体钢的制备方法，其特征在于：采用硅酸盐玻璃包套压制成型，压力从850℃开始逐渐加压，烧结制度为先升温至850^oC保温1小时，再升温至1100^oC保温1小时，烧结压力为180MPa。

7.根据权利要求1-6所述的一种氧化物弥散强化铁素体/马氏体钢的制备方法，其特征在于：成分为9%Cr，1.6%W，4.5%Al，0.2%V，0.15Mn，0.6%Zr，0.35%Y₂O₃，其余为Fe。