[发明专利]一种力学性能优良的钒合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种力学性能优良的钒合金材料，其特征在于，包括钒基体以及均匀弥散分布于钒基体中的固溶态氧原子；

钒基体的材质为金属纯钒或者含钒元素大于20at.％的合金材料；

钒基体中固溶态氧原子的含量为100ppm～1500ppm；

所述力学性能优良的钒合金材料的制备方法包括以下步骤：

1)清洗钒基体的表面，并烘干；

2)将钒基体放置于加热炉中，同时通入一路混合气及一路惰性气体，其中，所述混合气由氧气及惰性气体混合而成，调节炉膛内的真空度，再以恒速升温加热，其中，升温加热的最高温度高于钒基体表层致密氧化层的破坏温度，同时升温加热的最高温度低于钒基体的材料再结晶温度，当升温加热至最高温度后，停止将混合气通入加热炉，同时调节惰性气体的流量，使得炉膛内的真空度不变，然后进行保温；

3)停止将惰性气体通入加热炉，再提高炉膛内的真空度，然后进行保温；

4)恒速冷却后再随炉冷却至室温，其中，恒速冷却的截止温度低于钒基体表层致密氧化层的破坏温度；

5)去除钒基体表面的氧化物层，再对钒基体表面进行清洗，得力学性能优良的钒合金材料；

步骤2)中，以5℃/min～10℃/min的恒速升温加热，其中，升温加热的温度为600℃～1100℃，恒速升温加热过程中炉膛内的真空度为1.0×10⁰Pa～5.0×10²Pa；

混合气中氧气的体积百分数为0.01％-100％，且不包括100％；

步骤2)中保温的温度等于升温加热的最高温度，保温时间为10min～60min；

步骤3)中保温过程中的保温温度为600℃～1100℃，保温时间大于该温度下氧原子完全扩散钒基体截面厚度的时间，保温过程中炉膛内的真空度为1.0×10^-6Pa～1.0×10^-3Pa；

步骤5)中，采用机械减薄工艺、机械抛光工艺、电解抛光工艺或酸洗工艺去除钒基体表面的氧化物层。