[发明专利]一种高强度含铝铁素体ODS钢及其制备方法

摘要

本发明公开一种高强度含铝铁素体ODS钢及其制备方法，其组分按照质量百分数为14～22％Cr、1～6％Al、1～3％W、0.3～1％Hf、0.3～3％Y₂O₃，其余为铁，采用球磨混合和等静压烧结进行制备。通过添加合金元素Hf来提高合金的力学性能。添加的Hf和Y₂O₃在机械合金化的过程中断键后固溶于基体粉末，烧结过程中Hf与Y、O结合，在基体中析出更稳定且细小的复杂氧化物。这些复杂氧化物与基体保持着共格或半共格的关系，有效的阻碍位错运动，从而更好地提高材料的力学性能。

主权项

1.一种高强度含铝铁素体ODS钢，其特征在于，在含铝铁素体ODS钢中晶粒尺寸平均为1—1.2μm，氧化物颗粒为Y‑Hf‑O和Y‑Al‑O的混合相，Y‑Hf‑O颗粒直径平均为5—6nm，Y‑Al‑O颗粒直径平均为8—10nm，按照下述步骤进行：步骤1，向Fe‑Cr‑Al‑W预合金粉中添加金属Hf粉和Y₂O₃粉末并混合均匀，按照质量百分数100wt％计，14～22wt％Cr、1～6wt％Al、1～3wt％W、0.3～1wt％Hf、0.3～3wt％Y₂O₃，其余为Fe；步骤2，将步骤1得到的混合粉末置于球磨罐中在排氧后封装，以使混合粉末在惰性气体气氛下进行球磨，使Y₂O₃发生断键破坏，均匀分散并固溶于铁基体中，形成富含Y、Hf、O的过饱和固溶体；步骤3，将球磨后的粉末装入不锈钢包套，在350℃～550℃下对包套进行脱气处理，直到包套中抽为真空状态，封焊，进行热等静压烧结，烧结温度1050～1200℃，烧结压力80～200MPa，保温时间2～4h。