[发明专利]一种钼/氧化铝掺杂钨复合粉体及高强韧钨合金的制备方法

说明书

本发明属于钨合金领域，具体涉及一种钼/氧化铝掺杂钨复合粉体及高强韧钨合金的制备方法。所述复合粉体由以下质量分数的组分组成：Al₂O₃含量为0.1～1.0％，Mo含量为5.0～50％，余量为W；所述复合粉体的制备包括以下步骤：制备Al₂O₃前驱体悬浊液和WO₃‑MoO₃前驱体悬浊液；2)将两种前驱体悬浊液混合，经干燥和煅烧获得氧化物复合粉体；3)将氧化物复合粉体进行还原煅烧，获得Mo/Al₂O₃掺杂钨复合粉体。本发明采用水热合成+液液掺杂法制备复合粉体，各组元可以达到原子或分子级混合，提高了复合粉体的均匀程度。该方法制备的复合粉体晶粒度较小，可方便、高效制备高强韧钨合金。

技术领域

本发明属于钨合金领域，具体涉及一种钼/氧化铝掺杂钨复合粉体及高强韧钨合金的制备方法。

背景技术

钨具有高熔点(3410℃，所有金属元素中熔点最高)、高密度(19.35g/cm³)、高弹性模量、高导热系数等优点，尤其是在高温服役环境下，还具有优异的综合力学性能，广泛用于军事、航空航天、冶金、机械等领域，然而由于低温脆性、辐射脆性、韧脆转变温度较高、再结晶温度低、高温强度不足等缺点，限制了其更广泛的应用。

为了研发生产出具有高强韧性的钨合金，主要强化手段有形变强化、固溶强化和弥散强化等。其中稀土氧化物(如La₂O₃、Y₂O₃等)弥散强化是提高钨合金高温强度的有效途径，但稀土资源稀少。研究结果表明，在W基体中加入Re、Y等元素后，尤其是Re元素，不仅可以提高W合金的高温强度和抗蠕变性能，降低DBTT，而且在高温服役环境中还可以增强W合金晶粒组织的稳定性，从而提高W的再结晶温度。但稀土Re价格昂贵，显著增加了生产成本，使W-Re合金应用受限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钼/氧化铝掺杂钨复合粉体的制备方法，使用便宜廉价的Al₂O₃代替稀土Re，且提高组分分布的均匀性。

本发明的第二个目的在于上述一种高强韧钨合金的制备方法。

为实现上述目的，本发明的钼/氧化铝掺杂钨复合粉体的制备方法的技术方案是：

一种钼/氧化铝掺杂钨复合粉体的制备方法，所述复合粉体由以下质量分数的组分组成：Al₂O₃含量为0.1～1.0％，Mo含量为5.0～50％，余量为W；

所述复合粉体的制备包括以下步骤：

1)硝酸铝、尿素进行水热反应，得到Al₂O₃前驱体悬浊液；

钨酸铵、钼酸铵在pH为0～1.5的条件下进行水热反应，得到WO₃-MoO₃前驱体悬浊液；

2)将Al₂O₃前驱体悬浊液和WO₃-MoO₃前驱体悬浊液混合，固液分离，所得固体经干燥和煅烧获得WO₃-MoO₃/Al₂O₃复合粉体；

3)将WO₃-MoO₃/Al₂O₃复合粉体进行还原煅烧，获得Mo/Al₂O₃掺杂钨复合粉体。