[发明专利]一种高性能钨合金棒材及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能钨合金棒材，其特征在于，按质量百分比，所述棒材由如下组分组成：铼10～26％，碳化物0.3～3％，余量为钨；

所述高性能钨合金棒材的制备方法，依次包括如下步骤：

步骤一，钨铼预合金粉末的制备：按所述钨合金棒材组分配比分别称取钨源和铼源，经预处理得到钨铼预合金粉末；

步骤二，钨合金粉末的制备：按所述钨合金棒材组分配比分别称取高熔点碳化物粉末和所述钨铼预合金粉末，进行混合处理，得到钨合金粉末；

步骤三，成形处理：按照设计重量将步骤二得到的所述钨合金粉末装入设计好的模具型腔内进行成形处理，得到成形坯；

步骤四，烧结处理：将步骤三得到的所述成形坯在还原性气氛、惰性气体或者真空条件进行烧结处理，得到烧结坯；

步骤五，轧制变形处理：将步骤四得到的所述烧结坯进行轧制变形处理，得到轧制棒坯；所述轧制变形处理依次包括加热处理和轧制处理，所述加热处理的加热温度为1400～1650℃，保温时间为20～60min；所述轧制处理时，轧制总变形量不小于60％；第一道次变形量为30-40％，最后一个道次变形量为8-12％，中间道次变形量逐渐减少，轧制速度为1～2.5m/s；

步骤六，热处理：将步骤五得到的所述轧制棒坯进行退火热处理，得到所述高性能钨铼合金棒材；所述退火热处理的退火温度为900～1300℃，保温时间为30～120min。

2.根据权利要求1所述高性能钨合金棒材，其特征在于，所述钨由掺杂钨替代。

3.根据权利要求2所述高性能钨合金棒材，其特征在于，所述掺杂钨按质量百分比由如下组分组成：Si 0.015～0.035％，Al 0.003～0.01％，K0.006～0.016％，余量为钨。

4.根据权利要求1-3中任一项所述高性能钨合金棒材，其特征在于，所述碳化物为HfC、TiC、ZrC、TaC中的一种或多种。

5.根据权利要求1-3中任一项所述高性能钨合金棒材，其特征在于，按质量百分比，在所述高性能钨合金棒材中，所述碳化物的含量为0.3～1.5％。

6.根据权利要求1所述高性能钨合金棒材，其特征在于，所述钨源为钨粉或者掺杂钨粉，所述铼源为铼酸铵粉末或铼粉；所述掺杂钨粉是指掺杂了Si、Al、K的钨粉，所述掺杂钨粉中钨的纯度≥99.4％。

7.根据权利要求6所述高性能钨合金棒材，其特征在于，按质量百分比，所述Si：0.015～0.035％，Al：0.003～0.01％，K：0.006～0.016％，余量为钨。

8.根据权利要求6所述高性能钨合金棒材，其特征在于，所述铼源为铼酸铵。

9.根据权利要求8所述高性能钨合金棒材，其特征在于，所述钨源的费氏粒度为2.0～5.0μm；所述铼酸铵粉末的粒度为-150～-400目；所述铼粉的费氏粒度为-150～-400目。

10.根据权利要求1或6所述高性能钨合金棒材，其特征在于，

当所述铼源为铼酸铵粉末时，所述预处理依次包括混合处理和还原处理。

11.根据权利要求10所述高性能钨合金棒材，其特征在于，在所述预处理中，所述混合处理的混合时间为0.5-3h，转速为10-25r/min。

12.根据权利要求10所述高性能钨合金棒材，其特征在于，所述还原处理依次包括：第一次氢气还原处理、混合和第二次氢气还原处理；其中，所述第一次氢气还原处理的温度为300～500℃，时间为20-60min；所述第二次氢气还原处理的温度为700～900℃，时间为20-60min。

13.根据权利要求12所述高性能钨合金棒材，其特征在于，所述第一次氢气还原处理和所述第二次氢气还原处理中，氢气流量均为3～10L/min。