[发明专利]一种核反应堆结构材料用FeCrAl基合金的制备方法

权利要求书

1.一种核反应堆结构材料用FeCrAl基合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，按照FeCrAl基ODS合金成分配方将Fe、Cr、W、Al、Nb、Sc、Ti、V元素进行熔炼获得合金，将熔炼后的合金采用雾化制粉技术获得目数小于200目的合金粉末；

步骤2，将合金粉末与Y₂O₃粉末进行机械合金化球磨处理；

步骤3，球磨后的粉末封入钢制包套中通过热等静压进行烧结致密化；

步骤4，热等静压后获得合金坯，将合金坯进行锻造处理；

步骤5，锻造后的样品经热轧处理获得FeCrAl基ODS合金；

所述FeCrAl基ODS合金成分配方以重量计为：Cr：7％～10％，W：1.0％～2.5％，Al：3.5％～5.5％，V：0％～0.3％，Nb：0％～0.6％，Ti：0％～0.4％，Sc：1.0％～3.0％，Y₂O₃：0.25％～0.5％，C≤0.008％，N≤0.008％，余量为铁和杂质，所述杂质的含量符合商用工业纯铁及铁素体不锈钢的标准。

2.根据权利要求1所述的一种核反应堆结构材料用FeCrAl基合金的制备方法，其特征在于，所述Cr和Al合金元素的总重量百分比含量≥12％。

3.根据权利要求1所述的一种核反应堆结构材料用FeCrAl基合金的制备方法，其特征在于，所述W、Nb、Ti、Sc和V合金元素的总重量百分比含量≥3.0％。

4.根据权利要求1所述的一种核反应堆结构材料用FeCrAl基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，雾化合金粉末粒径为50目～200目，雾化合金粉末的含氧量控制在0.05wt.％以下。

5.根据权利要求1所述的一种核反应堆结构材料用FeCrAl基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，球磨后获得到粉末的尺寸为50μm～150μm。

6.根据权利要求1所述的一种核反应堆结构材料用FeCrAl基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，采用干磨处理，球磨时间为30h，球料比为10:1。

7.根据权利要求1所述的一种核反应堆结构材料用FeCrAl基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，热等静压处理的压力100MPa～200MPa，烧结温度1080℃～1130℃，保温时间2h～3h。

8.根据权利要求7所述的一种核反应堆结构材料用FeCrAl基合金的制备方法，其特征在于，热等静压处理，先将升温速率控制在5℃/min以下升温至800℃，在800℃开始加压到120MPa～200MPa；然后采用2℃/min～10℃/min的升温速率升温至1080℃～1130℃保温2h。

9.根据权利要求1所述的一种核反应堆结构材料用FeCrAl基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，锻造温度为1030℃～1080℃，保温时间为1h～3h，锻造比为3:1。

10.根据权利要求1所述的一种核反应堆结构材料用FeCrAl基合金的制备方法，其特征在于，所述步骤5中，热轧温度≤800℃，总变形量为60％～80％，最终合金材料的厚度为8mm～10mm。