专利名称：弥散强化铂与铂铑合金复合材料的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种弥散强化钼与钼铑合金复合材料的制备方法，通过把弥散强化钼与钼铑合金进行复合得到新型弥散强化钼铑材料，属于金属材料技术领域。
背景技术：
钼金及钼铑合金被广泛用于玻璃工业。弥散强化钼铑材料是以金属钼铑合金为基体，以金属锆、钇、钍、铍等氧化物为弥散强化相的新型结构材料。具有良好的抗氧化性以及耐熔融玻璃侵蚀性。在现实的工艺生产中，弥散 强化钼铑材料的韧性必须要满足工艺生产需要，而普通弥散强化钼铑材料则无法随意改变其韧性。工业上用的弥散强化钼铑材料制作方法一般有三种叠层内氧化法、粉末冶金法和液相沉积法，大多数公司采用粉末冶金法。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足之处，提供一种具有高强度、高韧性，可防止裂纹缺陷的扩展，材料延伸率可控制，材料电流分布可控，钼铑挥发性损失可设计的一种材料生产方法。按照本发明提供的技术方案，一种弥散强化钼与钼铑合金复合材料的制备方法，按重量百分比计步骤如下
I弥散强化钼的制备
1-1配料取弥散剂0. 01% 0. 6%，其余为钼金铸锭；
1-2真空熔炼将步骤1-1配好的弥散强化剂以及钼金铸锭放在真空感应炉中进行熔炼，真空度小于20Pa，温度为1800 2000°C，熔炼时间为I 2小时，得到液态合金；
1-3浇铸轧片将步骤1-2得到的液态合金在铸模中浇铸成铸锭，浇铸温度为1950 2050°C，将铸锭在轧机上轧制成厚度为0. I 0. 3mm、宽度为20 150mm的合金片材；
1-4氧化处理将步骤1-3得到的合金片材裁剪成长度为20 150mm的合金片材后，再在1000 1300°C下氧化处理80 120小时，得到弥散强化钼片；
2普通钼铑合金片的制备
2-1配料取铑粉0.01% 30%，余量为钼金铸锭；
2-2高频熔炼将步骤2-1配好的铑粉以及钼金铸锭放在高频感应炉中进行熔炼，高频的频率为IOKHz 400KHz，温度为1800 2200°C，熔炼时间为I 2小时，得到液态合金；
2-3浇铸轧片裁剪将步骤2-2得到的液态合金在铸模中浇铸成铸锭，浇铸温度为1950 2200°C，将铸锭在轧机上轧制成厚度为0. I 0. 3mm、长度为20 150mm的合金片材，然后将合金片材在剪刀机上裁剪成宽度为20 150mm的钼铑合金片；
3弥散强化钼片与普通钼铑合金片复合材料的制备
3-1复合加工将步骤I制备的弥散强化钼片与步骤2制备的钼铑合金片按照一定顺序叠层，在50 200吨的摩擦压力机上进行复合，弥散强化钼片和钼铑合金片数量总数大于两张；
3-2热锻将步骤3-1得到的产品在1300 1450°C下退火处理25 60分钟，然后在200Kg的空气锤上进行15 20次锻打，始锻温度为1300 1450°C，始锻10 15次，终锻温度为1000 1200°C，终锻5 10次，得到复合型弥散强化钼铑锭；
3-3开坯将步骤3-2得到的复合型弥散强化钼铑锭在1000 1100°C下退火处理I 2小时，在轧机上开坯一次，重复进行3 4次开坯；
3-4轧制将步骤3-3得到的复合型弥散强化钼铑锭轧制成所需厚度的I. 5 2倍时进行退火20 60分钟，退火温度为 1200 1300°C，然后在轧机上轧制得到所需厚度的成品，即得产品弥散强化钼与钼铑合金复合材料。步骤3-1中所述按照一定顺序叠层是指若干张弥散强化钼片和若干张钼铑合金片交替叠层。所述弥散剂为锆、钇、钙、镧或钛中的一种或几种。本发明具有如下优点按照本发明方法制备的弥散强化钼与钼铑合金复合材料，具有高强度、高韧性，可防止裂纹缺陷的扩展，材料延伸率可控制，材料电流分布可控，钼铑挥发性损失可设计等优点。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。本系列实施例采用相同的生产方法，仅变换复合加工中弥散强化钼及钼铑片的数量及叠层顺序。实施例I
I弥散强化钼的制备
1-1配料取弥散剂O. 01% O. 6%，其余为钼金铸锭；
1-2真空熔炼将步骤1-1配好的弥散强化剂以及钼金铸锭放在真空感应炉中进行熔炼，真空度小于20Pa，温度为1800 2000°C，熔炼时间为I 2小时，得到液态合金；
1-3浇铸轧片将步骤1-2得到的液态合金在铸模中浇铸成铸锭，浇铸温度为1950 2050°C，将铸锭在轧机上轧制成厚度为O. I O. 3mm、宽度为20 150mm的合金片材；
1-4氧化处理将步骤1-3得到的合金片材裁剪成长度为20 150mm的合金片材后，再在1000 1300°C下氧化处理80 120小时，得到弥散强化钼片；
2普通钼铑合金片的制备
2-1配料取铑粉O.01% 30%，余量为钼金铸锭；
2-2高频熔炼将步骤2-1配好的铑粉以及钼金铸锭放在高频感应炉中进行熔炼，高频的频率为IOKHz 400KHz，温度为1800 2200°C，熔炼时间为I 2小时，得到液态合金；
2-3浇铸轧片裁剪将步骤2-2得到的液态合金在铸模中浇铸成铸锭，浇铸温度为1950 2200°C，将铸锭在轧机上轧制成厚度为O. I O. 3mm、长度为20 150mm的合金片材，然后将合金片材在剪刀机上裁剪成宽度为20 150mm的钼铑合金片；
3弥散强化钼片与普通钼铑合金片复合材料的制备
3-1复合加工将I张弥散强化钼片和1500张钼铑合金片按照一定的质量分配比例叠起来，叠放次序依次为钼铑合金片、弥散强化钼片、钼铑合金片。质量比依次为49. 967%、O.066%、49. 967% ；3-2热锻将步骤3-1得到的产品在1300 1450°C下退火处理25 60分钟，然后在200Kg的空气锤上进行15 20次锻打，始锻温度为1300 1450°C，始锻10 15次，终锻温度为1000 1200°C，终锻5 10次，得到复合型弥散强化钼铑锭；
3-3开坯将步骤3-2得到的复合型弥散强化钼铑锭在1000 1100°C下退火处理I 2小时，在轧机上开坯一次，重复进行3 4次开坯；
3-4轧制将步骤3-3得到的复合型弥散强化钼铑锭轧制成所需厚度的I. 5 2倍时进行退火20 60分钟，退火温度为1200 1300°C，然后在轧机上轧制得到所需厚度的成品。将得到的成品，取样，取样规格如下长100mm、宽10mm、厚1mm。并在温度为1400°C时做抗拉实验。在同等应力作用下，弥散强化钼与 钼铑合金复合材料的高温延伸率是普通弥散强化钼铑的12. 5倍，高温寿命是普通钼铑的I倍。实施例2
将100张弥散强化钼片和1500张钼铑合金片按照一定的质量分配比例叠起来，叠放次序依次为钼铑合金片、弥散强化钼片、钼铑合金片。质量比依次为46. 875%、6. 25%、46. 875%，工艺流程同实施例I所述。将得到的成品，取样，取样规格如下长100mm、宽10mm、厚1mm。并在温度为1400°C时做抗拉实验。在同等应力作用下，弥散强化钼与钼铑合金复合材料的高温延伸率是普通弥散强化钼铑的11. 6倍，高温寿命是普通钼铑的I. 4倍。实施例3
将500张弥散强化钼片和1500张钼铑合金片按照一定的质量分配比例叠起来，叠放次序依次为普通钼铑片、弥散强化钼片、钼铑合金片、弥散强化钼片、钼铑合金片。质量比依次为25%、12. 5%、25%、12. 5%、25%，工艺流程同实施例I所述。将得到的成品，取样，取样规格如下长100mm、宽10mm、厚1mm。并在温度为1400°C时做抗拉实验。在同等应力作用下，弥散强化钼与钼铑合金复合材料的高温延伸率是普通弥散强化钼铑的9. 4倍，高温寿命是普通钼铑的2. 6倍。实施例4
将1000张弥散强化钼片和1500张钼铑合金片按照一定的质量比叠起来，叠放次序依次为钼铑合金片、弥散强化钼片、钼铑合金片、弥散强化钼片、普通钼铑片。质量比依次为20%、20%、20%、20%、20%，工艺流程同实施例I所述。将得到的成品，取样，取样规格如下长100mm、宽10mm、厚1mm。并在温度为1400°C时做抗拉实验。在同等应力作用下，弥散强化钼与钼铑合金复合材料的高温延伸率是普通弥散强化钼铑的7. 8倍，高温寿命是普通钼的3倍。实施例5
将1000张弥散强化钼片和1000张钼铑合金片按照一定的质量分配比例叠起来，叠放次序依次为钼铑合金片、弥散强化钼片、钼铑合金片、弥散强化钼片、普通钼铑片。质量比依次为16. 67%、25%、16. 66%、25%、16. 67%，工艺流程同实施例I所述。将得到的成品，取样，取样规格如下长100mm、宽10mm、厚1mm。并在温度为1400°C时做抗拉实验。在同等应力作用下，弥散强化钼与钼铑合金复合材料的高温延伸率是普通弥散强化钼铑的4. 7倍，高温寿命是普通钼的4. 8倍。
实施例6
将I张弥散强化钼片和I张钼铑合金片叠起来，工艺流程同实施例I所述。将得到的成品，取样，取样规格如下长100mm、宽10mm、厚0. 2mm。并在温度为1400°C时做抗拉实验。在同等应力作用下，弥散强化钼与钼铑合金复合材料的高温延伸率是普通弥散强化钼铑的4. 7倍，高温寿命是普通钼的4. 8倍。实施例7
将1500张弥散强化钼片和1000张钼铑合金片按照一定的质量分配比例叠起来，叠放次序依次为弥散强化钼片、钼铑合金片、 弥散强化钼片、钼铑合金片、弥散强化钼片。质量比依次为20%、20%、20%、20%、20%，工艺流程同实施例I所述。将得到的成品，取样，取样规格如下长100mm、宽10mm、厚1mm。并在温度为1400°C时做抗拉实验。在同等应力作用下，弥散强化钼与钼铑合金复合材料的高温延伸率是普通弥散强化钼铑的3. 8倍，高温寿命是普通钼铑的6倍。实施例8
将1500张弥散强化钼片和500张钼铑合金片按照一定的质量分配比例叠起来，叠放次序依次为弥散强化钼片、钼铑合金片、弥散强化钼片、钼铑合金片、弥散强化钼片，质量比依次为:25%、12. 5%、25%、12. 5%、25%，工艺流程同实施例I所述。将得到的成品，取样，取样规格如下长100mm、宽10mm、厚1mm。并在温度为1400°C时做抗拉实验。在同等应力作用下，弥散强化钼与钼铑合金复合材料的高温延伸率是普通弥散强化钼铑的3. 2倍，高温寿命是普通钼铑的7倍。实施例9
将1500张弥散强化钼片和100张钼铑合金片按照一定的质量分配比例叠起来，叠放次序依次为弥散强化钼片、钼铑合金片、弥散强化钼片。质量比依次为46. 875%、6. 25%、46. 875%，工艺流程同实施例I所述。将得到的成品，取样，取样规格如下长100mm、宽10mm、厚1mm。并在温度为1400°C时做抗拉实验。在同等应力作用下，弥散强化钼与钼铑合金复合材料的高温延伸率是普通弥散强化钼铑的2. 3倍，高温寿命是普通钼铑的7. 5倍。实施例10
将1500张弥散强化钼片和I张钼铑合金片按照一定的质量分配比例叠起来，叠放次序依次为弥散强化钼片、钼铑合金片、弥散强化钼片。质量比依次为49. 967%、0. 066%、49. 967%，工艺流程同实施例I所述。将得到的成品，取样，取样规格如下长100mm、宽10mm、厚1mm。并在温度为1400°C时做抗拉实验。在同等应力作用下，弥散强化钼与钼铑合金复合材料的高温延伸率是普通弥散强化钼铑的I. 2倍，高温寿命是普通钼铑的8倍。
权利要求
1.一种弥散强化钼与钼铑合金复合材料的制备方法，其特征是按重量百分比计步骤如下 I弥散强化钼的制备 1-1配料取弥散剂O. 01% O. 6%，其余为钼金铸锭； 1-2真空熔炼将步骤1-1配好的弥散强化剂以及钼金铸锭放在真空感应炉中进行熔炼，真空度小于20Pa，温度为1800 2000°C，熔炼时间为I 2小时，得到液态合金； 1-3浇铸轧片将步骤1-2得到的液态合金在铸模中浇铸成铸锭，浇铸温度为1950 2050°C，将铸锭在轧机上轧制成厚度为O. I O. 3mm、宽度为20 150mm的合金片材； 1-4氧化处理将步骤1-3得到的合金片材裁剪成长度为20 150mm的合金片材后，再在1000 1300°C下氧化处理80 120小时，得到弥散强化钼片； 2普通钼铑合金片的制备 2-1配料取铑粉O.01% 30%，余量为钼金铸锭；2-2高频熔炼将步骤2-1配好的铑粉以及钼金铸锭放在高频感应炉中进行熔炼，高频的频率为IOKHz 400KHz，温度为1800 2200°C，熔炼时间为I 2小时，得到液态合金； 2-3浇铸轧片裁剪将步骤2-2得到的液态合金在铸模中浇铸成铸锭，浇铸温度为1950 2200°C，将铸锭在轧机上轧制成厚度为O. I O. 3mm、长度为20 150mm的合金片材，然后将合金片材在剪刀机上裁剪成宽度为20 150mm的钼铑合金片； 3弥散强化钼片与普通钼铑合金片复合材料的制备 3-1复合加工将步骤I制备的弥散强化钼片与步骤2制备的钼铑合金片按照一定顺序叠层，在50 200吨的摩擦压力机上进行复合，弥散强化钼片和钼铑合金片数量总数大于两张； 3-2热锻将步骤3-1得到的产品在1300 1450°C下退火处理25 60分钟，然后在200Kg的空气锤上进行15 20次锻打，始锻温度为1300 1450°C，始锻10 15次，终锻温度为1000 1200°C，终锻5 10次，得到复合型弥散强化钼铑锭； 3-3开坯将步骤3-2得到的复合型弥散强化钼铑锭在1000 1100°C下退火处理I 2小时，在轧机上开坯一次，重复进行3 4次开坯； 3-4轧制将步骤3-3得到的复合型弥散强化钼铑锭轧制成所需厚度的I. 5 2倍时进行退火20 60分钟，退火温度为1200 1300°C，然后在轧机上轧制得到所需厚度的成品，即得产品弥散强化钼与钼铑合金复合材料。
2.如权利要求I所述弥散强化钼与钼铑合金复合材料的制备方法，其特征是所述复合材料是由弥散强化钼片与钼铑合金片按照一定顺序叠层，在50 200吨的摩擦压力机上进行复合得到，弥散强化钼片与钼铑合金片总数大于两张； 所述按照一定顺序叠层是指若干张弥散强化钼片和若干张钼铑合金片交替叠层。
3.如权利要求I所述弥散强化钼与钼铑合金复合材料的制备方法，其特征是所述弥散剂为锆、钇、钙、镧或钛中的一种或几种。
全文摘要
本发明涉及一种弥散强化铂与铂铑合金复合材料的制备方法，通过把弥散强化铂与铂铑合金进行复合得到新型弥散强化铂铑材料，属于金属材料技术领域。经过配料、高频熔炼、真空熔炼、浇铸轧片裁剪、氧化处理、复合加工、热锻、开坯和轧制，得到产品弥散强化铂与铂铑合金复合材料。本发明在保证弥散强化铂铑材料的强度和韧性的情况下，有效的阻止了裂纹缺陷的扩张，并可以使铂铑材料的延伸率可以被控制。
文档编号C22C1/02GK102952958SQ20121046262
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者蒋正荣, 吴显忠, 尹克勤, 尹俊 申请人:无锡英特派金属制品有限公司