[发明专利]一种高性能TZM钼合金棒材的制备方法

权利要求书

1.一种高性能TZM钼合金棒材的制备方法，其特征在于，所述制备方法依次包括如下步骤：

步骤一，预合金粉末的制备：按TZM钼合金棒材组分配比，分别称取碳源、钛源和锆源，经预处理得到预合金粉末；所述碳源为纯碳粉、石墨粉、碳化钼中的一种或多种的混合物；所述钛源为氢化钛；所述锆源为氢化锆；所述碳源、钛源和锆源都为筛下粉，筛的目数为150目～400目，纯度≥99.5％；所述预合金粉末的制备依次包括混合处理和真空处理；所述混合处理是将碳源、钛源和锆源混合均匀；所述真空处理的温度为100～300℃，时间为20-60min，真空度为10^-1～10^-3Pa；

步骤二，TZM钼合金粉末的制备：按TZM钼合金棒材组分配比分别称取钼粉和步骤一所得所述预合金粉末，进行混合处理，得到TZM钼合金粉末；所述钼粉的费氏粒度为2.0～5.0μm；

步骤三，压制成型处理：将步骤二得到的所述TZM钼合金粉末装入设计好的模具型腔内进行压制成型处理，得到成型坯；

步骤四，烧结处理：将步骤三得到的所述成型坯相继在还原性气氛和真空条件进行烧结处理，得到烧结棒坯；

步骤五，连轧变形处理：将步骤四得到的所述烧结棒坯进行连轧变形处理，得到轧制棒坯；

步骤六，退火热处理：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TZM钼合金棒材；

步骤四中，所述烧结处理中，先在氢气气氛中进行低温烧结，再在真空条件下进行高温烧结；所述低温烧结的烧结温度为1000～1500℃，保温时间为2～4h，氢气的流量为20～60L/min；所述高温烧结的烧结温度为2000～2300℃，保温时间3～6h，真空度为10^-2～10^-4Pa。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括机加工步骤，将经退火热处理后的高性能TZM钼合金棒材进行机加工处理，得到高性能TZM钼合金棒材成品。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述碳源为碳化钼。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述TZM钼合金棒材组分配比为：按质量百分比，C0.01％-0.04％，Ti0.40％-0.55％，Zr0.06％-0.12％，余量为Mo。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述混合处理通过双运动混料机进行，混合时间为0.5-3h，转速为10-25r/min。

6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述混合处理通过双运动混料机进行，混合时间为4-8h，转速为10-30r/min。

7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述压制成型为冷等静压成型；所述冷等静压成形处理的压制压力为150～250MPa，保压时间为0～30s。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述成型坯的相对密度为55～65％。

9.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，

步骤四中，所述烧结棒坯的相对密度≥90％。

10.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤五中，所述连轧变形处理依次包括加热处理和轧制加工处理；所述加热处理的温度为1400～1600℃，保温时间为30～90min；所述轧制加工处理过程中，开轧温度为所述加热处理的加热温度，轧制速度为1～2.5m/s，轧制道次为5～12道次，轧制总变形量不小于60％。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤五中，所述轧制加工处理过程中，第一道次变形量为25-40％，最后一个道次变形量为8-12％，中间道次变形量逐渐减少。