[发明专利]一种含易挥发元素合金在该元素的饱和蒸气环境中热处理的方法

说明书

本发明提供了一种含易挥发元素合金在该元素的饱和蒸气环境中热处理的方法。含有易挥发元素合金在高真空环境中热处理时，热处理温度越高，易挥发元素的挥发损失越严重。通过在含有易挥发元素合金的热处理环境中放置该元素单质，当易挥发元素单质熔融挥发时，快速形成该元素的饱和蒸气环境。同时饱和蒸气环境中易挥发元素渗透进入合金中，与合金中该元素的挥发形成动态平衡，从而减少合金中易挥发元素在热处理过程中的挥发损失，促进含易挥发元素合金在热处理过程中的固相反应，制备获得高纯度物相。本方法工艺简单、成本低廉，能避免含易挥发元素合金在热处理过程中易挥发元素的挥发损失，有助于制备获得成分均匀稳定、物相纯度高的合金。

技术领域

本发明属于合金制备技术领域，具体涉及一种含易挥发元素合金在该元素的饱和蒸气环境中热处理的方法热处理的方法，特别适用于含易挥发元素合金的热处理。

背景技术

热处理的目的是为了消除合金中的内应力、改善合金的组织结构，而含易挥发元素合金在热处理过程中会发生易挥发元素的挥发损失，造成合金中成分不均匀，降低合金在热处理过程中的固相反应，难以获得高纯度物相，进而影响合金的力学、热学、磁学、电学等宏观性能。

从目前的研究来看，为减少含易挥发元素合金在热处理过程中易挥发元素的挥发损失，采用将含易挥发元素合金在高真空环境中进行热处理的方法，但易挥发元素具有挥发度的物理特性，即使在高真空环境中进行热处理，易挥发元素仍然会发生不同程度的挥发损失。因此亟需一种方法避免含易挥发元素合金在热处理过程中易挥发元素的挥发损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对目前含易挥发元素合金在热处理过程中发生易挥发元素的挥发损失问题，通过在含有易挥发元素合金的热处理环境中放置该元素单质，当易挥发元素单质熔融挥发时，快速形成该元素的饱和蒸气环境。同时饱和蒸气环境中易挥发元素渗透进入合金中，与合金中该元素的挥发形成动态平衡，从而减少合金中易挥发元素在热处理过程中的挥发损失，促进含易挥发元素合金在热处理过程中的固相反应，制备获得高纯度物相。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种含易挥发元素合金在该元素的饱和蒸气环境中热处理的方法，含有易挥发元素合金在放置于该易挥发元素的饱和蒸气环境中热处理后制备获得高纯度含有易挥发元素合金物相。

作为上述技术方案的优选，本发明提供的含易挥发元素合金在该元素的饱和蒸气环境中热处理的方法进一步包括下列技术特征的部分或全部：

作为上述技术方案的改进，含有易挥发元素合金在放置于该易挥发元素的饱和蒸气环境中热处理后制备获得高纯度含有易挥发元素合金物相具体方法如下：打磨除去各块体原料表面氧化层并按目标合金的化学计量比称量配制，在高纯度惰性气体环境中反复熔炼3-10次，熔炼后将易挥发元素合金放置于该易挥发元素的饱和蒸气环境中退火，获得高纯度含有易挥发元素合金物相。

作为上述技术方案的改进，所述易挥发元素可包括：La、Eu、Mg、Mn、Sn、K、Zn、Bi、Ca、Na、Sr、I₂、S、Se、Te、P、As中的任意一种元素。

作为上述技术方案的改进，所述易挥发元素的饱和蒸气环境可通过在热处理的环境中放置易挥发元素单质的方式实现。

作为上述技术方案的改进，所述易挥发元素单质需要避免与合金铸锭直接接触。

作为上述技术方案的改进，在熔炼过程中，所述含有易挥发元素合金中按照化学计量比称量配置，并且使该易挥发元素单质在合金中的量过量1-10wt％。