[发明专利]一种粉末冶金法制备铌合金板材的方法

权利要求书

1.一种粉末冶金法制备铌合金板材的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、对铌合金边角料依次进行打磨、酸洗、水洗和烘干处理，然后将烘干处理后的铌合金边角料置于管式氢化炉中，在温度为500℃～700℃的条件下渗氢2h～5h，之后将渗氢后的铌合金边角料破碎后置于加热炉中，在真空度不大于1.5×10^-1Pa，温度为800℃～1000℃的条件下脱氢3h～6h，接着对脱氢后的铌合金边角料依次进行筛分、酸洗、水洗和烘干处理，得到粒径为80μm～150μm的粗径粉末和粒径不大于50μm的细径粉末；所述铌合金边角料为低密度Nb-Ti-Al-V-Zr合金的边角料，所述低密度Nb-Ti-Al-V-Zr合金由以下质量百分比的成分组成：Ti 28％～32％，Al 8％～10％，V 6％～8％，Zr 0.8％～1.2％，余量为Nb和不可避免的杂质，所述低密度是指该合金的密度为5.8g/cm³～6.3g/cm³；

步骤二、将步骤一中所述粗径粉末和细径粉末以及成形剂按质量比(1～3)∶1∶(0.02～0.04)混合均匀，得到混合粉末，然后将混合粉末装入包套中，置于粉末压机中压制成型，得到坯料；

步骤三、将步骤二中所述坯料置于真空炉中，以10℃/min～15℃/min的升温速率升温至1000℃～1300℃后保温3h～6h进行预烧结处理，之后采用真空电子束焊机对预烧结处理后的坯料进行封口焊接；

步骤四、将步骤三中焊接后的坯料置于热等静压机中，在温度为1200℃～1500℃，压制力为100MPa～150MPa的条件下热等静压6h～8h，随炉冷却后去除包套，将热等静压后的坯料依次进行酸洗、水洗和烘干处理后，得到板坯；

步骤五、对步骤四中所述板坯进行多道次热轧，得到半成品板材；所述热轧的温度为1000℃～1200℃；所述热轧的总变形量为50％～70％；

步骤六、对步骤五中所述半成品板材进行多道次冷轧，得到成品板材；所述冷轧的总变形量为50％～80％；

步骤七、将步骤六中所述成品板材置于真空炉中，在真空度不大于5.0×10^-2Pa，温度为900℃～1100℃的条件下保温1h～2h进行真空热处理，随炉冷却后得到铌合金板材。

2.根据权利要求1所述的一种粉末冶金法制备铌合金板材的方法，其特征在于，步骤一中所述粗径粉末和细径粉末中O的质量含量均为600ppm～800ppm，N的质量含量均为200ppm～400ppm，C的质量含量均为200ppm～400ppm。

3.根据权利要求1所述的一种粉末冶金法制备铌合金板材的方法，其特征在于，步骤一中所述粗径粉末和细径粉末的松装密度均为3.0g/cm³～5.0g/cm³。

4.根据权利要求1所述的一种粉末冶金法制备铌合金板材的方法，其特征在于，步骤二中所述成形剂由酒精和甘油等体积混合均匀而成。

5.根据权利要求1所述的一种粉末冶金法制备铌合金板材的方法，其特征在于，步骤二中所述压制成型的压制力为100MPa～150MPa。

6.根据权利要求1所述的一种粉末冶金法制备铌合金板材的方法，其特征在于，步骤二中所述坯料的相对密度为70％～80％。

7.根据权利要求1所述的一种粉末冶金法制备铌合金板材的方法，其特征在于，步骤二中所述包套为钛合金包套、锆合金包套或不锈钢包套，所述包套的壁厚为3mm～5mm。

8.根据权利要求1所述的一种粉末冶金法制备铌合金板材的方法，其特征在于，步骤五中所述热轧的过程中，第一道次热轧采用20％～30％的道次变形量，其余道次热轧均采用10％～15％的道次变形量。

9.根据权利要求1所述的一种粉末冶金法制备铌合金板材的方法，其特征在于，步骤六中所述冷轧的过程中，第一道次冷轧采用10％～15％的道次变形量，其余道次冷轧均采用5％～10％的道次变形量。