本发明属于高温性能合金加工，具体涉及一种提升陶瓷相增强钼合金力学性能的方法。
背景技术：
1、钼作为一种常用的高温金属，因其具有强度高、硬度高、熔点高以及与碱金属良好的相容性等特点而被广泛应用于化学、冶金、金属加工、航空及核能等众多工业技术领域，且具备相当的战略意义。随着航空、航天工业的快速发展，高抗拉强度和高延展性钼合金的需求日益增多。而氧化物或者碳化物等陶瓷颗粒的加入可以在一定程度上，提升钼的抗拉强度、屈服强度和延展性等，所以常被以添加剂的方式加入钼合金中以提升钼合金的力学性能。
2、但是，传统工艺所制备的陶瓷相增强钼合金，易因氧化物和碳化物等陶瓷颗粒以及合金晶粒组织随烧结温度的升高而长大，进而降低钼合金的力学性能。因此，如何控制烧结过程中氧化物、碳化物等陶瓷相以及合金中晶粒组织的长大过程，成为了当前提升氧化物、碳化物等陶瓷相增强钼合金力学性能的主要手段。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种提升陶瓷相增强钼合金力学性能的方法，采用纳米陶瓷粉末，结合脉冲式气流混合机混粉，能够确保超细陶瓷粉末不影响合金组织变形，且添加到钼粉内混合后粉末的均匀性，以避免因陶瓷相颗粒混合不均匀导致的陶瓷相颗粒部分团聚致使因第二相强化对钼合金位错组织形成的钉扎作用而降低钼合金的延伸率。通过直接升温至设定温度，再直接降温至保温设计温度，然后再进行保温的烧结工艺，能够实现在保证烧结密度的前提下，抑制陶瓷相(tic颗粒、zrc颗粒或zro2颗粒等)长大，并控制合金晶粒组织随温度的长大，进而提升瓷相增强钼合金制品的力学性能，以期为制备高强度和高延展性等具备优异性能的航空、航天用钼合金制品奠定理论和实践基础。
2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
3、一种提升陶瓷相增强钼合金力学性能的方法，依次包括混粉、压制成型、烧结、压力加工、退火、机加工和后处理步骤，得到陶瓷相增强钼合金制品，所述陶瓷相增强钼合金制品的抗拉强度≥820mpa，延伸率≥20％；
4、其中，按纳米陶瓷粉末0.1％～5％，高纯钼粉95％～99.9％的质量百分比称取原料，然后将称取的原料置于脉冲式气流混合机中进行混粉，混合均匀即得到混合粉末；
5、混合粉末经压制成型步骤压制成粉质坯后，将粉质坯由室温直接加热至2250℃～2350℃，不保温；再直接降至1800℃～2200℃并保温≥10h，烧结气氛为氢气，即得到烧结坯；
6、压力加工的单次变形量为22％～35％，总变形量≥70％。
7、进一步地，所述纳米陶瓷粉末为zro2、tio2、zrc或tic中的任意一种或者多种。
8、进一步地，高纯钼粉的费氏粒度为2.0～4.5um，纳米陶瓷粉末的粒度为10～50nm。
9、进一步地，压制成型所用模具为柔性模具，采用冷等静压法，其压制压力为160～280mpa，保压时间为10～30min。
10、进一步地，压力加工前处理温度为1450℃～1650℃，压力加工后处理温度为1250℃～1350℃。
11、进一步地，压力加工采用锻造或者轧制方法。
12、进一步地，将压力加工后的坯料置于氢气炉内进行退火处理，退火温度为1250℃～1350℃，退火时间为2h～6h。
13、进一步地，令陶瓷相增强钼合金制品的理论密度为ρ1，烧结坯的密度ρ2≥95％ρ1。
14、进一步地，烧结步骤中，保温时间为10～14h。
15、所述机加工工序，使用高耐磨、高硬度类刀具对锻造或者轧制后制品进行切削处理，备用；
16、对机加工处理后的产品进行清洗、检验和包装。
17、本发明的有益效果：
18、1)本发明采用粉末冶金法，使用脉冲式气流混合机混粉，通过改变原有升温-保温-降温的传统烧结方式改为直升-直降-保温的烧结方式，制得抗拉强度≥820mpa，延伸率≥20％的具备优异力学性能的钼合金，优于同等规格下纯钼产品，以期为制备高抗拉强度和高延展性等力学性能优异的航空、航天用钼合金制品奠定理论和实践基础。
19、2)本发明公开的提升陶瓷相增强钼合金力学性能的方法，其中，a)、本发明中使用纳米陶瓷粉末，是为了避免陶瓷相对合金硬度起到加强作用的同时，由于陶瓷颗粒较大阻碍合金组织变形，进而降低合金的塑性；b)、混粉使用脉冲式气流混合机，目的是为了使超细陶瓷粉与高纯钼粉彻底混合均匀，避免了因陶瓷相颗粒混合不均匀导致的陶瓷相颗粒部分团聚致使因第二相强化对钼合金位错组织形成的钉扎作用而降低钼合金的延伸率；c)、本发明通过直接升温至设定温度，再直接降温至保温设计温度，然后再进行保温的烧结工艺，目的是为了在保证烧结密度的前提下，抑制陶瓷相(tic颗粒、zrc颗粒以及zro2颗粒等)长大，并控制合金晶粒组织随温度的长大，进而提升瓷相增强钼合金制品的力学性能；d)、锻造或轧制工序采用大变形量加工，是为了通过变形量来提升钼合金的韧塑性，进而协同混粉及烧结工艺，制备出力学性能优异的钼合金。
1.一种提升陶瓷相增强钼合金力学性能的方法，其特征在于，依次包括混粉、压制成型、烧结、压力加工、退火、机加工和后处理步骤，得到陶瓷相增强钼合金制品，所述陶瓷相增强钼合金制品的抗拉强度≥820mpa，延伸率≥20%；
2.根据权利要求1所述的一种提升陶瓷相增强钼合金力学性能的方法，其特征在于，所述纳米陶瓷粉末为zro2、tio2、zrc或tic中的任意一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的一种提升陶瓷相增强钼合金力学性能的方法，其特征在于，高纯钼粉的费氏粒度为2.0~4.5um，纳米陶瓷粉末的粒度为10~50nm。
4.根据权利要求1所述的一种提升陶瓷相增强钼合金力学性能的方法，其特征在于，压制成型所用模具为柔性模具，采用冷等静压法，其压制压力为160~280mpa，保压时间为10~30min。
5.根据权利要求1所述的一种提升陶瓷相增强钼合金力学性能的方法，其特征在于，压力加工前处理温度为1450℃~1650℃，压力加工后处理温度为1250℃~1350℃。
6.根据权利要求5所述的一种提升陶瓷相增强钼合金力学性能的方法，其特征在于，压力加工采用锻造或者轧制方法。
7.根据权利要求1所述的一种提升陶瓷相增强钼合金力学性能的方法，其特征在于，将压力加工后的坯料置于氢气炉内进行退火处理，退火温度为1250℃~1350℃，退火时间为2h~6h。
8.根据权利要求1所述的一种提升陶瓷相增强钼合金力学性能的方法，其特征在于，令陶瓷相增强钼合金制品的理论密度为ρ1，烧结坯的密度ρ2≥95%ρ1。
9.根据权利要求1所述的一种提升陶瓷相增强钼合金力学性能的方法，其特征在于，烧结步骤中，保温时间为10~14h。