一种Mo-Hf-C合金的制备方法与流程

本发明涉及合金制备，特别是一种mo-hf-c合金的制备方法。

背景技术：

1、钼(mo)的熔点为2640℃，因具有熔点高、热膨胀系数低、导电性和导热性高等优点，在冶金、机械、化工、航空、核工业等领域有着广泛应用，纯钼金属的再结晶温度低，塑–脆转变温度低等缺陷，限制了纯钼在工业上的应用，为了解决上述问题，通常采用合金化的方法来改善纯钼的力学性能，例如采用固溶强化的mo-w合金，以tic、zrc、hfc等碳化物强化的钼合金，以及典型的以ti、zr、c强化的tzm钼合金，在以碳化物强化的钼合金中，以hfc为强化相的合金，效果最为显著。

2、合金制备采用粉末冶金法，目前的粉末冶金法，通常采用球磨工艺混粉，在氢气气氛中进行烧结，这种制备工艺，在混料过程和烧结过程中不可避免的存在hfc的氧化，以及hfc相分布不均的问题，而且钼基体中难免生成大量的mo2c相，hfo2的存在、mo2c的形成以及hfc颗粒分布不均，会导致材料高温强度下降；而且在高温高真空环境中，上述钼合金中氧和碳，会以co形式逸出，破坏真空环境，为此，设计了一种mo-hf-c合金的制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种mo-hf-c合金的制备方法。

2、实现上述目的本发明的技术方案为，一种mo-hf-c合金的制备方法，包括以下步骤：

3、步骤一：称取操作；

4、步骤二：混料操作；

5、步骤三：模压成型操作；

6、步骤四：烧结操作；

7、步骤五：烧结坯塑性变形加工；

8、步骤六：塑变形变坯加热操作；

9、步骤七：锻造或轧制操作。

10、作为本技术方案的进一步描述，所述步骤一中，称取钼粉、hfc粉和碳粉，所述步骤二中，将称取的钼粉、hfc粉装入混料装置中，进行机械混合，hfc粉的含量为0.8-1.2wt％，碳粉含量为0.01-0.05wt％。

11、作为本技术方案的进一步描述，所述步骤三中，将混合好的钼粉、hfc粉的混合粉放置在模具内进行压制，在150-200mpa压力下模压成型，得到粉末压制的生坯。

12、作为本技术方案的进一步描述，所述步骤四中，将生胚在1850-2200℃温度的真空环境下进行烧结，得到致密的烧结坯，烧结过程中真空度不低于10-3pa。

13、作为本技术方案的进一步描述，所述步骤五中，在加热的条件下，采用锻造、轧制、热挤压的方式进行塑性变形加工，烧结坯的总变形量不低于50％，得到形变坯料a。

14、作为本技术方案的进一步描述，所述步骤六中，包含升温、保温、降温三个阶段，升温阶段将形变坯料a，在真空环境下，加热至1400-1700℃。

15、作为本技术方案的进一步描述，保温阶段在1400-1700℃的温度下保温3-6h。

16、作为本技术方案的进一步描述，降温阶段向炉内通入惰性气体氩气，以15-50℃/min冷却至室温，得到形变的热处理坯料b。

17、作为本技术方案的进一步描述，所述步骤七中，得到最终的产品。

18、其有益效果在于，1.本技术方案在钼合金经过热变形后，再进行碳化物的固溶、二次析出热处理，能够抑制mo2c相的形成和促进hfc相的析出，二次析出的hfc颗粒细小、分散均匀；

19、2.本发明的mo-hf-c合金，烧结过程和热处理过程均在真空中进行，能够有效的降低hfo2的含量，合金最终的氧含量小于100ppm，可满足高温高真空环境的使用要求。

技术特征：

1.一种mo-hf-c合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种mo-hf-c合金的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，称取钼粉、hfc粉和碳粉，所述步骤二中，将称取的钼粉、hfc粉装入混料装置中，进行机械混合，hfc粉的含量为0.8-1.2wt％，碳粉含量为0.01-0.05wt％。

3.根据权利要求1所述的一种mo-hf-c合金的制备方法，其特征在于，所述步骤三中，将混合好的钼粉、hfc粉的混合粉放置在模具内进行压制，在150-200mpa压力下模压成型，得到粉末压制的生坯。

4.根据权利要求3所述的一种mo-hf-c合金的制备方法，其特征在于，所述步骤四中，将生胚在1850-2200℃温度的真空环境下进行烧结，得到致密的烧结坯，烧结过程中真空度不低于10-3pa。

5.根据权利要求4所述的一种mo-hf-c合金的制备方法，其特征在于，所述步骤五中，在加热的条件下，采用锻造、轧制、热挤压的方式进行塑性变形加工，烧结坯的总变形量不低于50％，得到形变坯料a。

6.根据权利要求5所述的一种mo-hf-c合金的制备方法，其特征在于，所述步骤六中，包含升温、保温、降温三个阶段，升温阶段将形变坯料a，在真空环境下，加热至1400-1700℃。

7.根据权利要求6所述的一种mo-hf-c合金的制备方法，其特征在于，保温阶段在1400-1700℃的温度下保温3-6h。

8.根据权利要求6所述的一种mo-hf-c合金的制备方法，其特征在于，降温阶段向炉内通入惰性气体氩气，以15-50℃/min冷却至室温，得到形变的热处理坯料b。

9.根据权利要求1所述的一种mo-hf-c合金的制备方法，其特征在于，所述步骤七中，得到最终的产品。

技术总结
本发明公开了一种Mo‑Hf‑C合金的制备方法，包括以下步骤：步骤一：称取操作；步骤二：混料操作；步骤三：模压成型操作；步骤四：烧结操作；步骤五：烧结坯塑性变形加工；步骤六：塑变形变坯加热操作；步骤七：锻造或轧制操作。本发明的有益效果是，本技术方案在钼合金经过热变形后，再进行碳化物的固溶、二次析出热处理，能够抑制Mo2C相的形成和促进HfC相的析出，二次析出的HfC颗粒细小、分散均匀；本发明的Mo‑Hf‑C合金，烧结过程和热处理过程均在真空中进行，能够有效的降低HfO2的含量，合金最终的氧含量小于100ppm，可满足高温高真空环境的使用要求。

技术研发人员：都业志,李玉花
受保护的技术使用者：苏州艾默特材料技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17