[发明专利]粉末锻造制备氧化物弥散强化合金的方法

说明书

本发明是目的在于提供一种工艺简单、效率高、产品性能优异且稳定的氧化物弥散强化合金的制备方法，具体步骤如下：对合金粉末进行预处理；将经过预处理的合金粉末装入低碳钢包套，抽真空除气后焊接密封；直接采用粉末锻造工艺使合金热固化，去除包套后，获得性能良好的氧化物弥散强化合金；该合金组织均匀，并弥散分布着细小的第二相粒子；所述合金粉末的预处理方法为：采用铁基或镍基预合金粉末与0.1～1.0wt％的Y₂O₃粉末混合，机械球磨后得到含钇的合金粉末，或利用内氧化法处理得到含钇的合金粉末。该方法直接利用粉末锻造使得氧化物弥散强化合金直接成形得到较高强度和较好塑性的氧化物弥散强化合金，大幅提高制备效率，降低工作成本。

技术领域

本发明属于粉末冶金领域，特别提供一种氧化物弥散强化合金的粉末锻造成形方法。

背景技术

氧化物弥散强化合金具有优异的室温高温强度，优越的抗辐照，低肿胀，高温蠕变，抗氧化耐腐蚀性能，可用于火力发电材料及发动机燃烧室材料，是核聚变反应堆第一壁和先进裂变反应堆包壳的候选材料。

氧化物弥散强化合金具有优异性能的主要原因是由于均匀弥散分布在其基体中细小的Y-Al-O、Y-Ti-O等纳米析出第二相，作为强化质点钉扎晶界和位错，并且作为缺陷尾闾吸引氦泡形核，避免氦泡长大。

目前，氧化物弥散强化合金的制备主要采用含氧金属粉末热等静压+热锻的方式达到所需尺寸要求，热等静压设备要求高，成形周期长，成本花费大。合金在高温条件下保温时间长，第二相氧化颗粒较易长大，失去强化的作用。

发明内容

本发明旨在缩短工作周期，降低工作成本，提供一种工艺简单、效率高、产品性能优异且稳定的氧化物弥散强化合金的制备方法。

本发明技术方案如下：

粉末锻造制备氧化物弥散强化合金的方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)、对合金粉末进行预处理；

2)、将经过预处理的合金粉末装入低碳钢包套，抽真空除气后焊接密封；

3)、直接采用粉末锻造工艺使合金热固化，去除包套后，获得性能良好的氧化物弥散强化合金；该合金组织均匀，并弥散分布着细小的第二相粒子。

本发明所述粉末锻造制备氧化物弥散强化合金的方法，其特征在于：

步骤1)中，所述合金粉末的预处理方法为：采用铁基或镍基预合金粉末与Y₂O₃粉末混合，机械球磨后得到含钇的铁基或镍基合金粉末；或采用内氧化法处理得到含钇的铁基或镍基合金粉末，其中：

其中机械合金化方法所用到的铁基合金粉末的成分为：Cr 9.0～25.0wt％，Al0.0～8.0wt％，Ti 0.0～0.6wt％，W 0.0～2.5wt％，Ta 0.0～0.2wt％，V 0.0～0.5wt％，Zr0.0～0.5wt％，Mn 0.0～0.6wt％，Si 0.0～0.2wt％，其余为Fe；镍基合金粉末的成分为：Cr5.0～30.0wt％，Co 0.0～15.0wt％，Fe 0.0～10.0％，Al 0.0～8.0wt％，Ti 0.0～3.0wt％，W 0.0～2.5wt％，Ta 0.0～0.2wt％，Zr 0.0～0.5wt％，Mn 0.0～0.6wt％，Si 0.0～0.2wt％，其余为Ni；