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原位納米氧化鋯粒子彌散增強(qiáng)鎢合金的制備方法與流程

1224   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:核工業(yè)西南物理研究院  
2023-10-11 13:28:04
1.本發(fā)明屬于制備方法,具體涉及一種原位納米氧化鋯粒子彌散增強(qiáng)鎢合金的制備方法。 背景技術(shù): 2.鎢由于其高熔點(diǎn)、低熱膨脹系數(shù)、高熱導(dǎo)率、高的力學(xué)性能強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)而成為聚變堆面向等離子體用材料眾多選擇中的一種優(yōu)選材料,但是,目前存在的商用純鎢和一些鎢合金仍然有一些問題,首先從制備過程中,如燒結(jié)難以致密化;加工過程中容易出現(xiàn)開裂;對(duì)于使用過程中晶粒易于再結(jié)晶變粗大、加工性能差;聚變等離子體對(duì)鎢的輻照也會(huì)引起材料的性能退化,中子輻照硬化/脆化嚴(yán)重,因此目前的商用鎢材料很難滿足未來聚變堆面向等離子體材料的需要,這就要求對(duì)鎢基材料提出高的再結(jié)晶溫度,低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度等要求。目前主流的對(duì)鎢進(jìn)行改性的方式是通過晶粒細(xì)化、合金化和彌散強(qiáng)化等方法提高塊體鎢的耐輻照性能、升高再結(jié)晶溫度期望降低dbtt,以便使鎢具備更優(yōu)異的性能,滿足托卡馬克等離子體環(huán)境下嚴(yán)苛要求。如通過合金材料的成分調(diào)制可顯著提高材料的熱、力學(xué)性能,通過添加添加一些tic、y2o3等碳/氧化物顆粒彌散強(qiáng)化的方法來改善鎢的性能,在形成彌散強(qiáng)化相的同時(shí),限制燒結(jié)過程中的鎢晶粒長大,另外,也有研究表明,通過添加一些納米級(jí)別的第二相粒子也能改善鎢的性能。然而,在這些方式中生成的第二相粒子往往粒子尺寸難以控制且粒子尺寸較大,容易造成鎢合金的組織不均勻,進(jìn)而造成力學(xué)性能有所不同。如何通過改善鎢合金在燒結(jié)過程中的第二相粒子尺寸和分布從而提高鎢合金綜合性能是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 3.本發(fā)明的內(nèi)容是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種原位納米氧化鋯粒子彌散增強(qiáng)鎢合金的制備方法。 4.本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種原位納米氧化鋯粒子彌散增強(qiáng)鎢合金的制備方法,包括下述步驟, 5.步驟1:母合金粉制備 6.進(jìn)行母金原料的混合和球磨; 7.步驟2:復(fù)合粉末制備 8.二次混合和球磨; 9.步驟3:粉末燒結(jié) 10.燒結(jié)和冷卻。 11.如上所述的一種原位納米氧化鋯粒子彌散增強(qiáng)鎢合金的制備方法,其中,所述的步驟1包括, 12.步驟1.1:在氬氣氛圍的環(huán)境中分別將鎢粉末和非晶粉末fe-zr-o放入球磨罐中,fe-zr-o與鎢合金粉末的質(zhì)量比例為1:5; 13.步驟1.2:在球磨罐中加入磨球后密封,其中磨球質(zhì)量與上述粉末原料質(zhì)量的比值為8:1-20:1;將球磨罐裝入球磨機(jī)中進(jìn)行高能球磨,使非晶粉末和鎢粉末混合均勻;球磨結(jié)束后,
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