[发明专利]一种碳化物强化钼合金的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钼合金制备方法，具体涉及一种碳化物强化钼合金的制备方法。

背景技术

已通过大量研究证实，相比纯钼，碳化物强化钼合金具有更高的强度和硬度。碳化物强化钼合金的性能是否优异主要取决于碳化物相的种类、含量和其在钼粉（基体）中的分散均匀性等特性参数，其中碳化物相在钼粉中的分散均匀性对于提高碳化物强化钼合金的相关性能至关重要，同时也是较难控制的特性参数。现有常规的碳化物强化钼合金的制备方法，一般是将碳化物初始原料直接与钼粉混合，然后经压制、烧结后得到碳化物强化钼合金，并通过严格控制碳化物相尺寸和延长碳化物和钼粉的混合时间，来改善碳化物在钼粉基体中的分散均匀性，避免碳化物发生团聚。但是由于作为钼粉强化相的碳化物初始原料的尺寸一般均为微米级，原料颗粒容易团聚在一起，不仅导致烧结过程中碳化物初始原料反应产生碳化物的效果较差，且容易导致高温烧结后得到的部分碳化物颗粒以团聚形式存在烧结后的碳化物强化钼合金中，进而导致后续对碳化物强化钼合金进行锻造、轧制或挤压等塑性变形工序过程中，团聚有碳化物颗粒的合金处极易产生裂纹和空洞缺陷，大大影响碳化物强化钼合金的相关性能，所以，现有用于改善碳化物相在钼粉中的分散均匀性的技术方案无法满足实际需求。

而目前关于碳化物强化钼合金公开的技术以及优化技术均很少，仅如公开号为CN1962910A的中国专利公开了一种强化钼合金的制备方法，该专利背景技术原文记载到：“合金原始粉的混合均采用固-固混料的方式，例如Ti、Zr以氢化物的形式加入，碳以碳黑的形式加入，由于添加物与钼粉的比重的差异较大，因此即使经过长时间的混料也很难混合均匀，导致强化相在钼基本中分布均匀、材料的性能下降。为了解决这些技术问题，该专利提出钼合金的强化相为TiC，其中的Ti是以TiO₂的形式加入，碳以碳黑的形式加入，利用高温下的碳对TiO₂的还原能力将TiO₂原位还原生成TiC的能有效提高钼中碳化物的含量，使强化钼合金具有高的高温强度和优异的高温耐磨损性能。由此亦可说明，在制造碳化物强化钼合金的过程中，碳化物相在钼粉基体中的分散均匀性是本技术领域的技术难点，该专利虽然通过改变碳化物的形成方式得到相对于现有技术更细小、均匀弥散分布性更好的TiC强化钼合金，但由于在制备过程中，仍然采用TiO₂、碳黑和钼粉直接混合的方式，同样存在如上所述的碳化物相发生团聚的技术问题。

因此，需要寻求一种碳化物强化钼合金的制备方法来改善碳化物相在钼粉中的分散均匀性，有效减少或减少或避免碳化物在钼合金中的颗粒团聚现象，进而影响碳化物强化钼合金的相关性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种碳化物强化钼合金的制备方法，有效改善碳化物在钼粉中的分散均匀性，减少或避免碳化物在钼合金中的颗粒团聚现象，确保碳化物强化钼合金的相关性能。

本申请人基于在碳化物强化钼合金领域的多年开发经验，以及结合所积累的专业知识，发现要实质提高碳化物相在钼粉基体中的分散均匀性，只要确保碳化物与钼粉混合前具备高分散性，同时采用碳化物和钼粉直接混合的方式即可实现，避免采用现有技术将制备碳化物初始原料直接与钼粉混合，并在高温烧结条件下碳化物初始原料反应形成碳化物相的方式，在此背景下，本申请人希望寻求一种方法得到高分散性的碳化物，该高分散性的碳化物与钼粉混合后，即可大大提高碳化物相在钼粉基体中的分散均匀性。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种碳化物强化钼合金的制备方法，其操作步骤包括：

a）、在保护溶剂中，对碳化物粉末进行超声波分散，得到碳化物粉末分散液；

b）、将上述步骤a）得到的碳化物粉末分散液与钼粉混合，并去除保护溶剂，得到由碳化物粉末和钼粉组成的混合料；

c）、将上述步骤b）得到的混合料进行压制、烧结，得到碳化物强化钼合金。

优选地，在所述的步骤a）进行前还包括：

a00）、在保护溶剂中，对初始碳化物粉末进行球磨处理，并去除保护溶剂后得到球磨碳化物粉末，所述的球磨碳化物粉末作为步骤a）所述的碳化物粉末。

优选地，所述的步骤a00）具体包括：

在保护溶剂中，以钢球为球磨介质，采用高能球磨机对初始碳化物粉末进行球磨处理，所述的球料比为10:1-30:1，并去除保护溶剂后得到球磨碳化物粉末，所述的球磨碳化物粉末作为步骤a）所述的碳化物粉末。

优选地，在所述的步骤a00）进行后和步骤a）进行前包括：