[发明专利]一种纳米结构氧化物弥散强化钒合金及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米结构氧化物弥散强化钒合金，其特征在于，合金组分按质量分数计：包括Cr：3.9%～4.1%、Ti：3.9%～4.1%、Zr：3.8%～5%、Y：3.2%～4%，余量为V及不可避免的杂质；

所述纳米结构氧化物弥散强化钒合金的制备方法包括：合金粉混合-球磨-固体化烧结-退火，

（1）用V基、V-Cr基、V-Cr-Ti基合金粉，或纯金属粉，与金属Zr粉和纳米尺寸的YH₂粉在真空或Ar气保护下按所述合金元素比例进行混合；其中，V基、V-Cr基、V-Cr-Ti基合金粉粒度分别100μm，Cr粉、Ti粉和Zr粉的粒度分别＜60μm，YH₂粉粒度＜50nm；

（2）将混合后的粉末在高能球磨机中进行球磨，球料比为8:1～10:1，球磨机转速为200～260r/min，磨球是氧化钇稳定氧化锆，磨球直径为5～10mm，球磨时间为50～58h；

（3）将球磨后的含有Y、Ti、O过饱和的固溶体合金粉置入模具中，在放电等离子体烧结设备中进行固体化烧结，烧结环境为真空或惰性气体，烧结温度为950～1250℃，保温时间为1～3min，烧结压力为10～25MPa；

（4）将烧结后的合金在1050～1200℃，真空度为（1～3）×10^-3pa的条件下进行真空退火0.5～2h，最终得到氧化物弥散强化钒合金。

2.根据权利要求1所述的一种纳米结构氧化物弥散强化钒合金，其特征在于，合金的室温抗拉强度≥900MPa，延伸率≥10%，抗中子辐照剂量≥50dpa，合金中晶粒尺寸为≤300nm，且以Y₄Zr₃O₁₂为基本组分的弥散强化相，尺寸为2～10nm。