[发明专利]一种钼铪锆钛碳合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种钼铪锆钛碳合金的制备方法，具体按照将氢化钛粉、氧化铪粉、氢化锆粉、碳单质粉、钼粉和辅助添加粉混合均匀，得到混合原料；将混合原料进行压制，得到成型胚料；将成型胚料进行烧结得到钼铪锆钛碳合金的步骤。本发明一种钼铪锆钛碳合金的制备方法，在钼铪锆钛碳合金烧结过程中碳元素损失少，含氧量低，制得的钼铪锆钛碳合金致密度良好。

技术领域

本发明属于金属冶金技术领域，涉及一种钼铪锆钛碳合金的制备方法。

背景技术

钼是具有战略意义的稀有金属，在整个工业世界的几乎每一个技术领域都有其非常特殊的用途。钼因其具有熔点高、导电性能良好、导热性良好、膨胀系数低、抗热震性能极好、耐热疲劳性能良好、超常规金属加工温度下的机械性能及其化学性能优异的特性，被广泛用于耐高温材料。但是纯钼存在着再结晶温度低、脆性大和室温强度低等缺点，使其应用受到了很大的限制，需要将纯钼制成钼合金去进行使用。

含钛0.5％、锆0.08％和碳0.01-0.04％的TZM合金仍然是目前最重要的钼合金，最近几年已成功研制出含锆-铪-碳和铪-碳的合金，并被广大用户所采用。金属铪的化学性质与锆十分相似，具有良好的抗腐蚀性能，不易受一般酸碱水溶液的侵蚀；将金属铪、钛、锆、碳和钼进行冶炼制备出的钼铪锆钛碳合金，可以具备TZM合金的优良性能的同时，又拥有金属铪的抗腐蚀性能，提高钼合金的适用范围。

但是在使用传统钼合金冶炼方法制备钼铪锆钛碳合金时，钼铪锆钛碳合金烧结过程中碳元素损失过多，含氧量偏高，且钼铪锆钛碳合金致密度与预想有一定偏差，不能够达到预期效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种钼铪锆钛碳合金的制备方法，在钼铪锆钛碳合金烧结过程中碳元素损失少，含氧量低，制得的钼铪锆钛碳合金致密度良好。

本发明采用的技术方案是，一种钼铪锆钛碳合金的制备方法，具体按照下述步骤进行：

步骤1，将氢化钛粉、氧化铪粉、氢化锆粉、碳单质粉、钼粉和辅助添加粉混合均匀，得到混合原料；

步骤2，将混合原料进行压制，得到成型胚料；

步骤3，将成型胚料进行烧结得到钼铪锆钛碳合金。

本发明的特点还在于：

步骤1的混合原料中，氢化钛粉的质量分数为0.5％～2.6％、氧化铪粉的质量分数为0.7％～1.9％、氢化锆粉的质量分数为0.08％～0.32％、碳单质粉的质量分数为0.02％～0.35％、辅助添加粉的质量分数为0～0.23％，其余为钼粉，且所述氢化钛粉、氢化钛粉、氧化铪粉、氢化锆粉、碳单质粉、钼粉和辅助添加粉之和为100％。

辅助添加粉包括碳化钛粉、碳化锆粉和氧化铪粉，碳化钛粉、碳化锆粉和氧化铪粉的质量比为2:1:3，碳化钛粉、碳化锆粉和氧化铪粉的粒度均为5μm～8μm。

氢化钛粉的粒度为2.5μm～5.5μm，所述氧化铪粉的粒度为3μm～8μm，所述氢化锆粉的粒度为2μm～6μm，所述碳单质粉的粒度为0.3μm～5μm，所述钼粉的粒度为2.0μm～4.5μm。

步骤1中氢化钛粉、氧化铪粉、氢化锆粉、碳单质粉、钼粉和辅助添加粉具体按照下述步骤进行混合：

步骤1.1，将氢化钛粉、氧化铪粉和氢化锆粉放入混料机中以50r/min～80r/min混合0.5h～1.5h后；然后将钼粉投入混料机，以50r/min～80r/min混合1h～2h；最后再向混料机依次加入碳单质粉和辅助添加粉，以70r/min～110r/min混合0.5h～1h后得到待球磨原料；

步骤1.2，将待球磨原料装入球磨机进行球磨，球磨机以转速为130r/min～280r/min，球磨时间为1h～3h处理后形成初球磨原料；