[发明专利]一种钼铼合金型材的制备方法

说明书

本发明涉及钼铼合金型材的制备方法，包括：钼铼合金粉末制备步骤：按照要求的成分比例，将钼粉和铼酸铵混合均匀，并经过还原处理，得到钼铼合金粉末；压制成型步骤：将所述钼铼合金粉末，装入压制模具中进行压制成型处理，得到压坯；烧结步骤：将所述压坯进行烧结处理，得到烧结坯；热等静压步骤：对所述烧结坯进行热等静压处理，得到完全致密的钼铼合金型材。该方法通过烧结和HIP阶段压制结合可以制备多种合金成分及尺寸的钼铼合金型材，满足多品种、小批量的生产。

技术领域

本发明属于稀有难熔金属领域，具体涉及一种钼铼合金型材的制备方法，适用于多种钼铼合金成分和多种尺寸规格的型材。

背景技术

在钼中加入铼元素，形成“铼效应”，可以显著地改善钼的室温塑性和加工性能，降低韧脆转变温度，提高再结晶温度和高温强度，还具有良好的焊接性能和抗蠕变性能，目前已运用在高温炉、航空航天和空间反应堆等具有苛刻使用性能要求的领域。由于钼铼合金在高温下具有较高的力学性能，对于核反应快堆常用燃料和冷却剂具有良好的相容性，作为一种关键的结构材料，应用于核能行业。对大口径的钼铼型材可用于作为核能设施管线的包壳管，还可以用于玻璃熔融，蓝宝石制造领域；为了便于安置一些部件，需要筒件部分内壁为平面，这对大口径的钼铼型材的制备提出了挑战。

现有技术对于钼铼合金材料制备工艺的公开内容较少。专利申请CN201610576775.2公开了一种制备方法，通过钼铼坯条车削加工得到管坯，再经烧结、锻造得到钼铼合金管。该技术方案直接对坯条进行加工再进行烧结，存在管材坯料机加工裂纹、掉料等问题，在烧结后可能会出现开裂、变形等缺陷。专利申请CN201711423154.1公开了一种钼铼合金管材的制备方法，通过将钼铼合金粉末气流破碎后进行热等静压得到钼铼管坯，再对钼铼管坯进行整形和热处理。但钼铼晶粒未进行过变形，因而材料的强度性能较低。专利申请CN201711424694.1公开了一种高性能钼铼合金棒材的制备方法，通过采用钼粉和铼铵酸粉混合、还原制备钼铼合金粉末，实现了更均匀混合粉末的制备，而且通过连续轧制变形工艺实现合金单火次大变形致密化处理，实现细晶、高致密度、组织均匀一致的效果；制得的棒材晶粒细小、均匀，致密度高，强度高。专利申请CN201711423154.1公开了一种高密度长寿命钨钼合金坩埚的生产方法，通过采用冷等静压、烧结处理、热等静压相结合的方式，重点对钨钼粉进行处理，提高产品的强度；同时，热等静压成型使组织致密，提高使用寿命。上述两个专利的方案都不适合大尺寸的圆形和/或多边形钼铼合金型材的制备。根据申请人的实验，烧结制备大型尤其是壁厚较薄的钼铼合金筒件面临压坯困难的问题，同时容易出现开裂、烧结变形等现象，如果按照制备钨钼管/坩埚的工艺，烧结坯料壁厚较大，超过20mm以上，要加工到壁厚较小的大尺寸钼铼型材会有严重的材料浪费问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种钼铼合金型材的制备方法该方法可以制备多种合金成分及尺寸的型材，满足多品种、小批量的生产。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种钼铼合金型材的制备方法，包括：

钼铼合金粉末制备步骤：按照要求的成分比例，将钼粉和铼酸铵混合均匀，并经过还原处理，得到钼铼合金粉末；

压制成型步骤：将所述钼铼合金粉末，装入压制模具中进行压制成型处理，得到压坯；

烧结步骤：将所述压坯进行烧结处理，得到烧结坯；

热等静压步骤：对所述烧结坯进行热等静压处理，得到完全致密的钼铼合金型材。

上述钼铼合金型材的制备方法中，作为一种优选实施方式，还包括：机加工步骤：对所述钼铼合金型材进行机加工，修整壁厚和尺寸公差，得到钼铼合金型材成品。

上述钼铼合金型材的制备方法中，作为一种优选实施方式，按重量百分比计，所述钼铼合金粉末成分为：铼5～50％(比如10％、15％、20％、30％、35％、40％、45％)，其他为钼。