[发明专利]一种双峰晶粒钼合金的制备方法

说明书

本发明涉及一种双峰晶粒钼合金的制备方法，属于金属材料技术领域。本发明的双峰晶粒钼合金的制备方法，包括以下步骤：将Mo/Al₂O₃复合粉经压制、烧结得到烧结体，将烧结体进行锻造、退火，即得；所述烧结的温度为1920～1980℃；所述锻造的变形量为60％～70％。本发明的双峰晶粒钼合金的制备方法，通过控制较高的烧结温度使钼合金产生粗晶粒，以及控制锻造的较大变形量使钼合金中的钼再结晶产生细晶粒并分布在粗晶粒周围，在钼合金中出现双峰晶粒的微观结构，利用粗晶粒提高钼合金的塑性，利用细晶粒提高钼合金的抗拉强度，实现同时提高钼合金的抗拉强度和塑性的目的。

技术领域

本发明涉及一种双峰晶粒钼合金的制备方法，具体属于金属材料技术领域。

背景技术

钼及其合金具有高硬度、高强度、低热膨胀系数和抗热疲劳等优点，被广泛应用于航空航天、核工业、电子工业等领域。但纯钼是典型的体心立方金属，其低温度脆性和低塑性等缺点仍需改善。提高钼合金性能的常规方法是改变其成分组织，例如加工硬化、合金化以及第二相弥散强化等，其中氧化物弥散强化可以有效提高钼合金的强韧性。在氧化物掺杂钼合金的研究中，除了关注氧化物的种类和含量对钼合金组织和性能的影响，还需尽可能细化钼晶粒以提高钼合金的力学性能，但是晶粒尺寸越细，对生产工艺的要求就越高，成本问题也不容忽视。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本的双峰晶粒钼合金的制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种双峰晶粒钼合金的制备方法，包括以下步骤：

将Mo/Al₂O₃复合粉经压制、烧结得到烧结体，将烧结体进行锻造、退火，即得；所述烧结的温度为1920～1980℃；所述锻造的变形量为60％～70％。

本发明的双峰晶粒钼合金的制备方法，通过控制较高的烧结温度使钼合金产生粗晶粒，以及控制锻造的较大变形量，使钼合金中的钼再结晶产生细晶粒并分布在粗晶粒周围，在钼合金中出现双峰晶粒的微观结构，利用粗晶粒提高钼合金的塑性，利用细晶粒提高钼合金的抗拉强度，实现同时提高钼合金的抗拉强度和塑性的目的。

例如，烧结的温度是1920℃或1950℃，锻造的变形量为70％。

进一步地，烧结的保温时间为3h。

进一步地，所述Mo/Al₂O₃复合粉的压制、烧结可以同时进行，也可以分开进行：先压制再烧结。

进一步地，所述Mo/Al₂O₃复合粉的压制、烧结分开进行时，烧结为无压烧结。

进一步地，所述锻造为旋锻。所述烧结体为棒状。

为了使Al₂O₃在钼合金中分布更均匀，所述旋锻的温度为1100～1200℃。例如，旋锻温度为1150℃。

进一步地，所述旋锻为多级旋锻。多级旋锻能够降低对坯料的损伤，又具有节能的优点。每级旋锻的变形量为10％～20％。将烧结体进行多级旋锻至直径为12.5mm的旋锻样。更进一步地，所述旋锻样为棒状。

为了使Al₂O₃起到细化晶粒的效果，又不会在晶界处产生过多的Al₂O₃颗粒，所述Mo/Al₂O₃复合粉中Al₂O₃的体积分数为1.2％～2.0％。

进一步地，所述Mo/Al₂O₃复合粉的平均粒径为3～4μm。