[发明专利]一种低合金元素强化高温抗氧化性能的自钝化钨合金及其制备方法

权利要求书

1.一种低合金元素强化高温抗氧化性能的自钝化钨合金，其特征在于其组分构成如下：

10wt.％≤钝化元素≤13wt.％，0wt.％＜活化元素≤1wt.％，0wt.％＜低合金元素≤0.5wt.％，余量为W。

所述钝化元素为Cr；所述活化元素为Y和Zr；所述低合金元素为Ti和/或Si。

2.根据权利要求1所述的自钝化钨合金，其特征在于：

所述低合金元素为Ti和Si。

3.根据权利要求1或2所述的自钝化钨合金，其特征在于：

所述自钝化钨合金的相对密度大于98％，晶粒尺寸约为200nm。

4.根据权利要求1或2所述的纳米W合金，其特征在于：

在1000℃、空气气氛下、多次热震氧化160h后，所述W合金的氧化增重小于5mg/cm²。

5.一种权利要求1或2所述的低合金元素强化高温抗氧化性能的自钝化钨合金的制备方法，其特征在于：

采用机械合金化技术将低合金元素均匀的分散在W-Cr基体中，然后采用FAST对粉体进行致密化，控制烧结过程中的工艺参数，获得不同成分的高致密、细晶SPTA。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：将纯度均为99.5％的W粉、Cr粉、Y粉、Zr粉、Ti粉和Si粉等按一定的成分配比，共110g装入有硬质合金球的硬质合金球磨罐中进行机械球磨，通过调控球磨时间、球磨转速、球料比、球磨气氛等，以获得均质W合金粉体；

步骤2：采用FAST对获得的均质W合金粉进行致密化，通过控制烧结过程中烧结温度、压力、升温速率、等温时间等工艺参数，以制备出高致密、细晶、少量偏析/均质结构的SPTA块体。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

机械合金化工艺参数调控范围为：球磨时间2～80h，球磨转速300～600rad/min，球料比5:1～15:1，球磨气氛Ar。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：

FAST工艺参数调控范围为：烧结温度为1000～1400℃，压力50～100MPa，升温速率为50～300℃/min，保温时间为0～5min。