CN105950932A - 一种具有涂层的钼合金板材的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有涂层的钼合金板材的制备方法，该钼合金板材的钼合金基板由如下重量组分组成：0.5‑2％的Mo5Si3/ Y2O3；余量为平均粒径＜8μm的纯钼粉基体相。该方法制备的钼合金板材，可达到显著改善和控制材料的组织结构的目的，使得制备的钼材料强度和韧性能达到完美的匹配，综合性能优良。

Description

一种具有涂层的钼合金板材的制备方法
技术领域
本发明涉及合金材料制造领域，具体涉及一种具有涂层的钼合金板材的制备方法。
背景技术
硬质合金具有高强度、高硬度、优良的耐磨性、耐热性以及良好的抗腐蚀性等特点，因此广泛应用于高压、高转速、高温、腐蚀性介质等工作环境
钼及其合金由于具有熔点高、强度大、导电导热性能好、抗蚀性能强及高温力学性能良好等优点，被广泛应用于高温加热、玻璃熔炼、高温结构支撑件等高温领域。目前，应用于高温领域的系列主要有TZM板、Mo-La掺杂板材、Mo-Re板及ASK掺杂板材。其中，用于高温烧结舟皿的板材主要是TZM板和Mo-La掺杂板材。尽管它们都具有良好的高温性能，但目前仍然存在着不足之处。如TZM板的低温韧性不足，塑性成形困难；Mo-Re板材尽管性能优异，但由于Re是稀缺金属，价格昂贵，加工成本难以控制；Mo-La掺杂板材室温性能良好，但高温时具有热脆性，强度和塑性会同时降低，使其使用寿命受到影响，从而提高生产成本。
发明内容
本发明提供一种具有涂层的钼合金板材的制备方法，该方法制备的钼合金板材，可达到显著改善和控制材料的组织结构的目的，使得制备的钼材料强度和韧性能达到完美的匹配，综合性能优良。
为了实现上述目的，本发明提供了一种具有涂层的钼合金板材的制备方法，该钼合金板材的钼合金基板由如下重量组分组成：0.5-2％的Mo5Si3/ Y2O3；余量为平均粒径＜8μm的纯钼粉基体相；
该方法包括如下步骤：
（1）将Mo5Si3/ Y2O3，球磨至平均粒径为100-300nm；
（2）按设计的钼掺杂材料组分配比分别取平均粒径＜8μm的纯钼粉与第一步所制备的Mo5Si3/ Y2O3混合，采用传统粉末冶金方法进行混合、压制成烧结板坯；
（3）将所得烧结板坯在纯氢气氛下加热至1850℃-2050℃，保温5-10小时进行烧结；随炉冷却后，得到烧结坯；
（4）将得到的烧结坯由室温加热至1350℃-1500℃热轧，道次变形量为20％-35％，总变形量大于80％时，完成轧制的到基板；
（5）采用等离子堆焊机，将MoCr合金粉末在所述基板表面上堆焊成合金涂层，其中，等离子堆焊机的各项工艺参数为：焊接电压为25-30V、焊接电流为140-190A、焊接速度为35-40mm/min、保护气流速度为10-12L/min，送粉速度为15-25g/min，摆动幅度为20-30mm；
等离子堆焊结束后，将等离子堆焊涂层和基板在空气中自然冷却到室温即得到具有涂层的钼合金板材。
依据上述方法制备的钼合金板材，可达到显著改善和控制材料的组织结构的目的，使得制备的钼材料强度和韧性能达到完美的匹配，综合性能优良。
具体实施方式
实施例一
本实施例的具有涂层的钼合金板材的制备方法，该钼合金板材的钼合金基板由如下重量组分组成：0.5％的Mo5Si3/ Y2O3；余量为平均粒径＜8μm的纯钼粉基体相。
将Mo5Si3/ Y2O3，球磨至平均粒径为100-300nm。
按设计的钼掺杂材料组分配比分别取平均粒径＜8μm的纯钼粉与第一步所制备的Mo5Si3/ Y2O3混合，采用传统粉末冶金方法进行混合、压制成烧结板坯。
将所得烧结板坯在纯氢气氛下加热至1850℃，保温5小时进行烧结；随炉冷却后，得到烧结坯。
将得到的烧结坯由室温加热至1350℃热轧，道次变形量为20％，总变形量大于80％时，完成轧制的到基板。
采用等离子堆焊机，将MoCr合金粉末在所述基板表面上堆焊成合金涂层，其中，等离子堆焊机的各项工艺参数为：焊接电压为25V、焊接电流为140A、焊接速度为35mm/min、保护气流速度为10L/min，送粉速度为15g/min，摆动幅度为20mm。
等离子堆焊结束后，将等离子堆焊涂层和基板在空气中自然冷却到室温即得到具有涂层的钼合金板材。
实施例二
本实施例的具有涂层的钼合金板材的制备方法，该钼合金板材的钼合金基板由如下重量组分组成： 2％的Mo5Si3/ Y2O3；余量为平均粒径＜8μm的纯钼粉基体相。
将Mo5Si3/ Y2O3，球磨至平均粒径为100-300nm。
按设计的钼掺杂材料组分配比分别取平均粒径＜8μm的纯钼粉与第一步所制备的Mo5Si3/ Y2O3混合，采用传统粉末冶金方法进行混合、压制成烧结板坯。
将所得烧结板坯在纯氢气氛下加热至2050℃，保温10小时进行烧结；随炉冷却后，得到烧结坯。
将得到的烧结坯由室温加热至1500℃热轧，道次变形量为35％，总变形量大于80％时，完成轧制的到基板。
采用等离子堆焊机，将MoCr合金粉末在所述基板表面上堆焊成合金涂层，其中，等离子堆焊机的各项工艺参数为：焊接电压为30V、焊接电流为190A、焊接速度为40mm/min、保护气流速度为12L/min，送粉速度为25g/min，摆动幅度为30mm。
等离子堆焊结束后，将等离子堆焊涂层和基板在空气中自然冷却到室温即得到具有涂层的钼合金板材。
对实施例1-2的产品进行的测试，测试结果显示：产品的室温抗拉强度大于898MPa，室温抗弯强度大于1457MPa，1000℃时的抗拉强度大于567MPa。

Claims (1)

1.一种具有涂层的钼合金板材的制备方法，该钼合金板材的钼合金基板由如下重量组分组成：0.5-2％的Mo5Si3/ Y2O3；余量为平均粒径＜8μm的纯钼粉基体相；
该方法包括如下步骤：
（1）将Mo5Si3/ Y2O3，球磨至平均粒径为100-300nm；
（2）按设计的钼掺杂材料组分配比分别取平均粒径＜8μm的纯钼粉与第一步所制备的Mo5Si3/ Y2O3混合，采用传统粉末冶金方法进行混合、压制成烧结板坯；
（3）将所得烧结板坯在纯氢气氛下加热至1850℃-2050℃，保温5-10小时进行烧结；随炉冷却后，得到烧结坯；
（4）将得到的烧结坯由室温加热至1350℃-1500℃热轧，道次变形量为20％-35％，总变形量大于80％时，完成轧制的到基板；
（5）采用等离子堆焊机，将MoCr合金粉末在所述基板表面上堆焊成合金涂层，其中，等离子堆焊机的各项工艺参数为：焊接电压为25-30V、焊接电流为140-190A、焊接速度为35-40mm/min、保护气流速度为10-12L/min，送粉速度为15-25g/min，摆动幅度为20-30mm；
等离子堆焊结束后，将等离子堆焊涂层和基板在空气中自然冷却到室温即得到具有涂层的钼合金板材。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108374107A (zh) * 2018-03-07 2018-08-07 戴爱娟 一种具有硅涂层的钼合金板材的制备方法

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