CN103602838A - 铌锆10合金的制备方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种铌锆10合金的制备方法,将铌条和锆条充分混合后放入真空熔炼炉内进行两次熔炼;然后进行氢化和脱氢处理,最后利用冷等静压机将粉末状合金压制成锭坯,再将锭坯放到热等静压机上压制得成品锭坯。采用本发明所得合金锭坯的组织均匀,而且解决组织偏析问题;高温压制锭坯,解决烧结变形、缩孔等问题,提高成品率,且使得成品锭坯的致密度大为提高,具有很高的实用价值。
Description
技术领域
本发明属金属材料制备技术领域,具体涉及一种铌锆10合金的制备方法。
背景技术
铌锆10合金是在金属铌中加入金属锆所组成的合金,铌中加入锆后可提高合金的强度而不影响合金的塑性和加工性能,锆还可以改善合金的抗氧化性和抗碱金属的腐蚀性能。Nb-Zr10合金是应用最多最广的铌锆合金,随着其应用领域的增加,对铌锆合金的要求也越来越高,有采用将铌锆用电子束熔炼、氢化处理、脱氢和常温下等静压的方式来制备铌锆合金,采用电子束熔炼时,由于铌和锆的熔点不一致,铌的熔点近三千度,锆的熔点比铌低得多,所以采用此种方式会使合金中的锆挥发,导致合金化不均匀;另外由于仅仅在常温下等静压,还是存在合金晶粒细化度差,致密度不够的缺陷,因此有必要进行工艺改进。
发明内容
本发明解决的技术问题:提供一种铌锆10合金的制备方法,采用真空熔炼炉熔炼合金,避免合金中锆的挥发,而且先采用冷等静压压制锭坯,然后再用高温压制为成品锭坯。
本发明采用的技术方案:铌锆10合金的制备方法,包含下述步骤:
1)将90重量份的金属铌条和10重量份的金属锆条充分混合后形成混合原料;
2)将混合原料装入真空熔炼炉内,抽真空至10-3Pa,电压升至25-35千伏,电压14000安进行一次熔炼,随炉冷却形成一次合金锭;
3)将一次合金锭再次电压升至25-35千伏,电压14000安进行二次提纯熔炼,随炉冷却形成二次合金锭;
4)将二次合金锭在真空炉内通入充分饱和的氢气进行氢化处理,氢气的压力不小于2Pa,氢化温度为1800-2000℃,得粉末状合金;
5)将氢化处理后的粉末状合金冷却至常温后,再对粉末状合金进行高温脱氢处理,在温度为2200-2300℃下保持4-6小时;
6)利用冷等静压机将粉末状合金压制成锭坯,再将锭坯放到热等静压机上,加热至1300℃,压力220MPa,保压2小时后得成品锭坯。
本发明与现有技术相比所得合金锭坯的组织均匀,而且解决组织偏析问题;高温压制锭坯,解决烧结变形、缩孔等问题,提高成品率,且使得成品锭坯的致密度大为提高,具有很高的实用价值。
具体实施方式
下面描述本发明的一种实施例:铌锆10合金的制备方法,
1)将90重量份的金属铌条和10重量份的金属锆条充分混合后形成混合原料;
2)将混合原料装入真空熔炼炉内,抽真空至10-3Pa,电压升至25-35千伏,电压14000安进行一次熔炼,随炉冷却形成一次合金锭;
3)将一次合金锭再次电压升至25-35千伏,电压14000安进行二次提纯熔炼,随炉冷却形成二次合金锭;由于铌和锆的熔点相差很多,采用真空熔炼炉可避免合金中锆的挥发;
4)将二次合金锭在真空炉内通入充分饱和的氢气进行氢化处理,氢气的压力不小于2Pa,氢化温度为1800-2000℃,得粉末状合金;
5)将氢化处理后的粉末状合金冷却至常温后,再对粉末状合金进行高温脱氢处理,在温度为2200-2300℃下保持4-6小时;
6)利用冷等静压机将粉末状合金压制成锭坯,再将锭坯放到热等静压机上,加热至1300℃,压力220MPa,保压2小时后得成品锭坯,先采用冷等静压压制锭坯,然后再用高温压制为成品锭坯,解决烧结变形、缩孔等问题,提高成品率,且使得成品锭坯的致密度大为提高。
上述实施例,只是本发明的较佳实施例,并非用来限制本发明实施范围,故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化,均应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (1)
1.铌锆10合金的制备方法,其特征在于包含下述步骤:
1)将90重量份的金属铌条和10重量份的金属锆条充分混合后形成混合原料;
2)将混合原料装入真空熔炼炉内,抽真空至10-3Pa,电压升至25-35千伏,电压14000安,进行一次熔炼,随炉冷却形成一次合金锭;
3)将一次合金锭再次电压升至25-35千伏,电压14000安进行二次提纯熔炼,随炉冷却形成二次合金锭;
4)将二次合金锭在真空炉内通入充分饱和的氢气进行氢化处理,氢气的压力不小于2Pa,氢化温度为1800-2000℃,得粉末状合金;
5)将氢化处理后的粉末状合金冷却至常温后,再对粉末状合金进行高温脱氢处理,在温度为2200-2300℃下保持4-6小时;
6)利用冷等静压机将粉末状合金压制成锭坯,再将锭坯放到热等静压机上,加热至1300℃,压力220MPa,保压2小时后得成品锭坯。
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