本发明涉及一种铌钨合金及其制备方法。
背景技术：
钨是铌的有效强化元素，但随着钨添加量的增加，合金的塑性一脆性转变温度将上升，晶粒也显著长大。因此，要得到高强度的铌钨合金，须适当地控制钨的添加量，同时还须适量加入细化晶粒、降低塑性一脆性转变温度的元素如锆和铪等。1961年，美国研制成功用于航天飞机蒙皮的Nb-10W-2．5Zr合金，以后又发展成为Nb-10W-1Zr-0．1C合金。70年代初，中国也研制成功NbWl0Zr2．5和NbWl0Zr1C0．1合金。
铌钨合金按强化方式可分为固溶强化合金以及固溶强化和弥散强化相结合的合金。铌钨合金具有较高温度下的强度和良好的室温塑性，用常规成形加工技术可制成各种加工材和零件。它主要用于航天飞机蒙皮、核反应堆工程、喷气发动机零件以及空间发电系统热辐射屏和导管等。
嫦娥三号相关配套设施部分采用铌钨合金及涂层材料，具体采用的量涉及军工机密未知。铌钨合金及涂层材料主要是应用于发射尾翼防护罩，用以防护发射时产生的高温等影响，但具体的用量是很小的。然而，目前市面上的铌钨合金强度不足。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种强度高的铌钨合金及其制备方法。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：
一种铌钨合金，包括以下重量份数配比的原料：铌100-102份、碳化钨粉14-16份、锆5-7份、锡1-3份、铱1-3份、碳化铪5-7份、碳化钛1-3份、碳化钽2-4份、氧化镱2-4份、烧结铝1-3份、氮化铝1-3份、氮化镁1-3份、二氧化硅1-3份、氧化钇1-3份和碳化硼2-4份。
进一步的，包括以下重量份数配比的原料：铌102份、碳化钨粉14份、锆5份、锡1份、铱1份、碳化铪5份、碳化钛1份、碳化钽2份、氧化镱2份、烧结铝1份、氮化铝1份、氮化镁1份、二氧化硅1份、氧化钇1份和碳化硼2份。
进一步的，包括以下重量份数配比的原料：铌100份、碳化钨粉16份、锆7份、锡3份、铱3份、碳化铪7份、碳化钛3份、碳化钽4份、氧化镱4份、烧结铝3份、氮化铝3份、氮化镁3份、二氧化硅3份、氧化钇3份和碳化硼4份。
进一步的，包括以下重量份数配比的原料：铌101份、碳化钨粉15份、锆6份、锡2份、铱2份、碳化铪6份、碳化钛2份、碳化钽3份、氧化镱3份、烧结铝2份、氮化铝2份、氮化镁2份、二氧化硅2份、氧化钇2份和碳化硼3份。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种铌钨合金的制备方法，包括以下步骤：
1）将铌100-102份、碳化钨粉14-16份、锆5-7份、锡1-3份、铱1-3份、碳化铪5-7份、碳化钛1-3份、碳化钽2-4份和氧化镱2-4份一起倒入到金属熔炼炉中，然后加热至900℃，待所有原料完全熔化后进行搅拌，制得液体金属，备用；
2）将烧结铝1-3份、氮化铝1-3份、氮化镁1-3份、二氧化硅1-3份、氧化钇1-3份和碳化硼2-4份一起倒入到纳米粉碎机中进行粉碎处理，制得纳米粉末，备用；
3）将步骤2）制得的纳米粉末倒入到步骤1）制得的液体混合金属中，充分搅拌，制得混合液体金属，备用；
4）将步骤3）制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸，即得铌钨合金。
本发明的有益效果是：通过添加有铱、碳化铪、碳化钽等含有稀土元素的材料对铌进行改性，使得铌的相结构和微观组织都发生很大的变化，并且添加了烧结铝和碳化硼进行进一步加强，使得成品具有优秀的强度。
具体实施方式
实施例1：
一种铌钨合金，包括以下重量份数配比的原料：铌102份、碳化钨粉14份、锆5份、锡1份、铱1份、碳化铪5份、碳化钛1份、碳化钽2份、氧化镱2份、烧结铝1份、氮化铝1份、氮化镁1份、二氧化硅1份、氧化钇1份和碳化硼2份。
一种铌钨合金的制备方法包括以下步骤：
1）将铌102份、碳化钨粉14份、锆5份、锡1份、铱1份、碳化铪5份、碳化钛1份、碳化钽2份和氧化镱2份一起倒入到金属熔炼炉中，然后加热至900℃，待所有原料完全熔化后进行搅拌，制得液体金属，备用；
2）将烧结铝1份、氮化铝1份、氮化镁1份、二氧化硅1份、氧化钇1份和碳化硼2份一起倒入到纳米粉碎机中进行粉碎处理，制得纳米粉末，备用；
3）将步骤2）制得的纳米粉末倒入到步骤1）制得的液体混合金属中，充分搅拌，制得混合液体金属，备用；
4）将步骤3）制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸，即得铌钨合金。
实施例2：
一种铌钨合金，包括以下重量份数配比的原料：铌100份、碳化钨粉16份、锆7份、锡3份、铱3份、碳化铪7份、碳化钛3份、碳化钽4份、氧化镱4份、烧结铝3份、氮化铝3份、氮化镁3份、二氧化硅3份、氧化钇3份和碳化硼4份。
一种铌钨合金的制备方法，包括以下步骤：
1）将铌100份、碳化钨粉16份、锆7份、锡3份、铱3份、碳化铪7份、碳化钛3份、碳化钽4份和氧化镱4份一起倒入到金属熔炼炉中，然后加热至900℃，待所有原料完全熔化后进行搅拌，制得液体金属，备用；
2）将烧结铝3份、氮化铝3份、氮化镁3份、二氧化硅3份、氧化钇3份和碳化硼4份一起倒入到纳米粉碎机中进行粉碎处理，制得纳米粉末，备用；
3）将步骤2）制得的纳米粉末倒入到步骤1）制得的液体混合金属中，充分搅拌，制得混合液体金属，备用；
4）将步骤3）制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸，即得铌钨合金。
实施例3：
一种铌钨合金，包括以下重量份数配比的原料：铌101份、碳化钨粉15份、锆6份、锡2份、铱2份、碳化铪6份、碳化钛2份、碳化钽3份、氧化镱3份、烧结铝2份、氮化铝2份、氮化镁2份、二氧化硅2份、氧化钇2份和碳化硼3份。
一种铌钨合金的制备方法，包括以下步骤：
1）将铌101份、碳化钨粉15份、锆6份、锡2份、铱2份、碳化铪6份、碳化钛2份、碳化钽3份和氧化镱3份一起倒入到金属熔炼炉中，然后加热至900℃，待所有原料完全熔化后进行搅拌，制得液体金属，备用；
2）将烧结铝2份、氮化铝2份、氮化镁2份、二氧化硅2份、氧化钇2份和碳化硼3份一起倒入到纳米粉碎机中进行粉碎处理，制得纳米粉末，备用；
3）将步骤2）制得的纳米粉末倒入到步骤1）制得的液体混合金属中，充分搅拌，制得混合液体金属，备用；
4）将步骤3）制得的混合液体金属倒入到压铸机中进行压铸，即得铌钨合金。
实验例
将本发明的铌钨合金作为实验组，现有的铌钨合金作为对照组进行对照实验，具体结果如下表所示：
通过对2组实验进行检查，本发明的铌钨合金与现有的普通的铌钨合金相比硬度和抗压强度高。
本发明的有益效果是：通过添加有铱、碳化铪、碳化钽等含有稀土元素的材料对铌进行改性，使得铌的相结构和微观组织都发生很大的变化，并且添加了烧结铝和碳化硼进行进一步加强，使得成品具有优秀的强度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。