[发明专利]用机械合金化法制备含氮ODS无镍奥氏体合金的方法

摘要

本发明用机械合金化法制备含氮ODS无镍奥氏体合金的方法，以Fe、Cr、Mn、W、Ti、Al的纯金属元素粉末与纳米Y2O3粉末按Cr：17-20%，Mn：18-22%，W：1.5-2.5%，Al：2-4%，Ti：0.5-1.0%，Y2O3：0.3-0.6%，余量为Fe混合，装入卧式行星式高能球磨机的球磨罐中，抽真空后充入高纯氮气，控制压力0.1-1atm，球磨30-90h，每球磨5h，停机1h，获得含氮量为0.1-0.8%的ODS无镍奥氏体合金粉末，烧结后制得含氮ODS无镍奥氏体合金。该无镍奥氏体合金可同时实现氮的固溶强化和氧化物弥散强化，在很大程度上改善无镍奥氏体不锈钢在高温环境下的服役能力。

主权项

用机械合金化法制备含氮ODS无镍奥氏体合金的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1：将Fe、Cr、Mn、W、Al、Ti的纯金属元素粉与纯度大于99.9 %，平均粒度为30 nm的纳米Y2O3按质量分数Cr：17‑20%，Mn：18‑22%，W：1.5‑2.5%，Al：2‑4%，Ti：0.5‑1.0%，Y2O3：0.3‑0.6%，余量为Fe的配比称重混合均匀，按照球料比为10∶1配比后装入卧式行星式高能球磨机的球磨罐中抽真空后充入高纯氮气，控制压力在0.1‑1atm，球磨转速为380r/min，球磨30‑90h，球磨过程中每转5h停机1h，避免球磨过程中温度过高，获得含氮量为0.1‑0.8%的ODS无镍奥氏体合金粉末；其中，Fe、Cr、Mn、Ti、Al粉末的粒度为‑200目，W粉的平均粒度为2 μm，Y2O3粉末的平均粒度为30 nm；步骤2：将上述步骤得到的ODS无镍奥氏体合金粉末采用等静压烧结，烧结条件为1100℃‑1200℃，压力120MPa‑180MPa，保温3h，烧结后制得含氮ODS无镍奥氏体合金。