[发明专利]一种抗高温氧化钼合金及制备方法

说明书

本发明涉及一种抗高温氧化钼合金及制备方法，特别涉及一种提高钼合金抗高温氧化的表面处理方法。它由钼、硅、硼和锆组成；其中，含硅的质量百分数范围为0.1％～4％，含硼的质量百分数范围为0.6％～1.2％，含锆的质量百分数范围为0.5％～1％，其余成分为钼。采用固‑固混合的方式进行混料，利用机械球磨或高能球磨制备出颗粒均匀的预合金粉末，将球磨粉末进行振荡烧结得到钼合金材料，再经过包埋渗硅处理，预氧化，激光冲击强化复合工艺得到抗高温氧化的钼合金。本发明制备的钼合金具有较好的致密度、较强的韧性和抗高温氧化性能，因此具有广阔的应用前景和推广价值。

技术领域

本发明属于粉末冶金领域，涉及一种抗高温氧化钼合金及制备方法，涉及一种的强韧高温合金表面处理制备工艺方法。

背景技术

钼硅硼合金是一种难熔材料，具有高熔点、高温强度和高硬度等特性，具有十分重要的应用前景。本次制备的相组合为Mo_ss、Mo₃Si和Mo₅SiB₂,连续分布的Mo_ss基体能够提供良好的室温断裂韧性，为韧性相，在高温环境中，其表面能够形成由Mo₃Si和Mo₅SiB₂提供的硼硅源形成玻璃相对基体进行保护，不同成分体系、成型工艺和掺杂元素对合金的金相都有关键影响，并且获得良好断裂韧性和抗高温氧化性能综合性能的平衡组织也存在较大的问题，这都限制了钼系合金的发展和应用。因此研究和开发强度优异的钼合金和改善表面抗氧化成形工艺是研究者努力的重要方向。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种抗高温氧化钼合金及制备方法，基于现有球磨工艺，采用振荡烧结以及包埋渗硅处理获得微观组织分布理想的钼合金，其新颖性是系列工艺措施保证下，获得掺杂锆的钼硅硼合金，其具备良好的室温断裂韧性，渗硅、预氧化、激光冲击强化处理改善了氧化层在高温下萎缩的情况，极大的提高了抗高温氧化性能。

技术方案

一种抗高温氧化钼合金，其特征在于组份的质量百分比为：0.1％～4％的Si粉、0.6％～1.2％的B粉、0.5％～1％的Zr粉，其余为Mo粉和不可避免的杂质；化学元素的质量百分比之和为100％。

所述Mo粉的费氏粒度规格为1～3μm，纯度99.95％。

所述Si粉的费氏粒度规格为2～4μm，纯度为99.90％。

所述B粉的费氏粒度规格为2～4μm，纯度99.50％。

所述Zr的费氏粒度规格为20～40μm，纯度为99.90％。

一种所述抗高温氧化钼合金的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、筛选钼硅硼锆粉体，进行混料和球磨：

筛选粉体：钼粉体颗粒的中值粒径为1～3μm，硅粉体颗粒的中值粒径为2～4μm，硼粉体颗粒的中值粒径为2～4μm，硅粉体颗粒的中值粒径为20～40μm；

将各个单质粉末按照配比进行混合，然后在行星球磨机中进行固-固球磨，球磨时长20小时，球磨机每小时换一次旋转方向，使之球磨均匀；

步骤2、压制成胚料：将球磨的预合金粉末放入石墨模具中，包套后放入冷等静压设备中，压强为180-200Mpa，保压时长0.2～2分钟；

步骤3、振荡烧结：将胚料放在振荡烧结炉中1400～1850℃进行烧结，采用真空、氢气或者惰性气体作为保护气氛，烧结10～20小时随炉冷却，得到抗拉强度大于750Mpa的钼合金材料；