[发明专利]一种掺杂钨合金粉末及其制备方法

说明书

本发明涉及一种掺杂钨合金粉末及其制备方法，属于钨基合金材料领域。掺杂钨合金粉末的制备方法，包括以下步骤：1)制备悬浊液A和悬浊液B：A)将仲钨酸铵在pH为1～1.2的条件下进行水热反应，洗涤沉淀，制得悬浊液A；B)分别在硝酸锆溶液和硝酸钇溶液中加入氨水，混合，进行水热反应，洗涤沉淀，制得悬浊液B；2)将步骤1)得到的悬浊液A和悬浊液B均匀混合，然后将沉淀过滤，干燥，得前驱体粉末；3)将步骤2)得到的前驱体粉末煅烧，在氢气氛围下还原，即得。采用本发明的制备方法，得到的掺杂钨合金粉末中各组分粒度小，颗粒尺寸更均匀，且组分分布更均匀。

技术领域

本发明涉及钨基合金材料领域，具体涉及了一种掺杂钨合金粉末及其制备方法。

背景技术

钨作为一种稀有难熔金属，其拥有熔点高、导电导热性好、低溅射腐蚀速率、热膨胀系数小、蒸气压低以及高温下优良的高温强度等优点，被广泛用在航天、铸造、武器等部门中，用来制作火箭喷嘴、压铸模具、穿甲弹芯、触头、电极和隔热屏等工具。但是，钨也具有低温脆性、韧脆转变温度较高、再结晶温度低以及辐照硬化和脆化等缺陷。随着科学发展进步，对钨合金性能的要求越来越高，特别是现代的军事产品，如钨合金穿甲弹、子弹弹头、火炮部件等要求钨合金具有更高的高温强度、硬度和抗蠕变性能等性能，普通的钨合金已难以满足要求。氧化锆(ZrO₂)是一种十分重要的结构和功能材料，它具有优良的热性能、机械性能、电性能以及高的耐磨损、耐腐蚀性，在机械工业、电子工业、航空工业等许多领域得到广泛应用。ZrO₂具有熔点高、硬度高、强度高、韧性好及耐化学腐蚀性好等优点，利用ZrO₂对钨合金进行强化提高钨合金的性能。在细化晶粒和促进材料致密化上，Y₂O₃是最佳的氧化物弥散强化相，它能显著的细化钨晶粒和提高钨合金的穿甲和自锐化能力。

《材料热处理学报》(2016年第4期)中《氧化钇稳定立方晶型氧化锆增强钨基合金制备工艺及性能》一文公开了一种掺有Y₂O₃、ZrO₂的复合钨粉，其制备方法如下：按钨合金中ZrO₂掺杂量为3.0mass％配料，其中，Y₂O₃:ZrO₂的摩尔比为12:88。将按比例称取的偏钨酸铵(AMT)、硝酸锆和硝酸钇分别在3个烧杯中配制成溶液，将硝酸钇溶液与硝酸锆溶液均匀混合，再将混合后的溶液缓慢的倒入盛有AMT溶液的烧杯中，用柠檬酸及氨水调节pH值后，充分搅拌2h，再将盛有3种溶液的烧杯在恒温水浴锅里加热，待有析出物时，加入乙醇分散剂，继续加热，直至出现前驱体粉末。将前驱体粉末在马弗炉中于550℃下煅烧4h得到煅烧粉末，再将煅烧粉末经两段氢气还原工艺750℃×2h+900℃×4h还原后即得掺有Y₂O₃、ZrO₂的复合钨粉。但是采用该方法制备得到的掺杂有Y₂O₃、ZrO₂的复合钨粉难以满足生产高性能钨合金的需求。

发明内容

本发明的目的是提供能一种各组分粒径更小的掺杂钨合金粉末的制备方法。

本发明还提供了一种掺杂钨合金粉末。

为了实现以上目的，本发明的掺杂钨合金粉末的制备方法所采用的技术方案是：

一种掺杂钨合金粉末的制备方法，包括以下步骤：

1)制备悬浊液A和悬浊液B：

A)将仲钨酸铵在pH为1～1.2的条件下进行水热反应，洗涤沉淀，制得悬浊液A；

B)分别在硝酸锆溶液和硝酸钇溶液中加入氨水，混合，进行水热反应，洗涤沉淀，制得悬浊液B；

2)将步骤1)得到的悬浊液A和悬浊液B均匀混合，然后将沉淀过滤，干燥，得前驱体粉末；