CN108193115A - 一种钼合金的制备方法、钼合金及其应用 - Google Patents

一种钼合金的制备方法、钼合金及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钼合金的制备方法，包括如下的步骤：将钼粉和锶粉混合均匀，经等静压处理后压制成型，得到压制坯体；再将压制坯体放入到真空炉中烧结，随炉冷却后得到钼合金；其中，钼粉和锶粉的质量比为1：(0.005‑0.01)；等静压处理的压强为400‑600MPa，时间为30‑90s；烧结的制度为在600‑800℃下保温1‑1.5h，然后升温至1100‑1300℃，保温0.5‑1h，接着升温至1500‑1900℃，保温5‑6h。本发明还公开了由该制备方法制备得到的钼合金及其应用。本发明的钼合金，其耐高温性能、高温强度、抗氧化性能及低温塑性均优于普通钼合金，可替代纯钼、TZM，作为热工设备材料的首选。

Description

一种钼合金的制备方法、钼合金及其应用
技术领域
本发明涉及钼合金材料制备技术领域，具体涉及一种钼合金的制备方法以及由该制备方法制备得到的钼合金及其应用。
背景技术
由于钼熔点高，导电导热性好，耐腐蚀性能好，所以广泛用于电子电力设备制造业、金属材料加工业、玻璃制造业、高温炉件结构部件制造、航空航天和国防等行业。但是钼材料的低温脆性大，在实际应用中存在加工难度大的缺点；并且，当对钼进行高温处理后，会导致钼二次结晶变脆，使得钼材料无法进行二次加工。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种钼合金的制备方法，由该制备方法制备得到的钼合金，其耐高温性能、高温强度、抗氧化性能及低温塑性均优于普通钼合金。
本发明的另一目的在于提供上述制备方法制备的钼合金以及应用。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种钼合金的制备方法，包括如下的步骤：将钼粉和锶粉混合均匀，经等静压处理后压制成型，得到压制坯体；再将压制坯体放入到真空炉中烧结，得到钼合金；
所述钼粉和锶粉的质量比为1：(0.005-0.01)；所述等静压处理的压强为400-600MPa，时间为30-90s；
所述烧结的制度为在600-800℃下保温1-1.5h，然后升温至1100-1300℃，保温0.5-1h，接着升温至1500-1900℃，保温5-6h。
优选的，在前述的钼合金的制备方法中，所述钼粉和锶粉的粒度均不大于300目。
优选的，在前述的钼合金的制备方法中，所述钼粉和锶粉的质量比为1：0.078。
优选的，在前述的钼合金的制备方法中，所述等静压处理的压强为500Mpa，时间为60s。
优选的，在前述的钼合金的制备方法中，所述烧结的制度为在600℃下保温30min，接着升温至800℃，保温40min；然后升温至1200℃，保温1h；接着升温至1500℃，保温1.5h；接着升温至1700℃，保温2h；最后升温至1900℃，保温2h。
本发明还提供了根据上述制备方法制备得到的钼合金，以及其在热工设备材料中的应用。
本发明制备得到的钼合金，其耐温性能可到1800℃，明显优于普通钼合金；并且其高温强度、抗氧化性能及低温塑性均优于钼镧合金、TZM等钼合金，可替代纯钼、TZM，作为热工设备材料的首选。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1-3是本发明实施例1中的钼合金的金相检测照片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种钼合金的制备方法，包括如下的步骤：取粒度为300目的钼粉和锶粉，加入三维混料机中混合均匀，得到混合粉料，其中钼粉和锶粉的质量比为1：0.078；接着将混合粉料加入到冷等静压机中压制成型，得到厚度为28mm的压制坯体，压制的压强为500MPa，时间为60s；然后将压制坯体放入到真空炉中烧结，得到钼合金；
其中，烧结的制度为：在600℃下保温30min；然后升温至800℃，保温40min；接着升温至1200℃，保温至1h；然后升温至1500℃，保温1.5h；然后升温至1700℃，保温2h，接着升温至1900℃，保温2h。
待测样品的制备：取烧结后的钼合金坯体，于1300℃下保温1h，然后进行多道次的墩粗；每次墩粗之前保温0.5h，直至钼合金坯体的厚度为2mm。接着将钼合金坯体于980℃下退火1h，温轧至1.4mm厚；接着在900℃下保温40min，再冷轧至1.0mm厚，即得到待检测的样品。
取待检测的样品，按照GB/T13298-2015的规定，对其进行金相检测，所得结果如图1-3；
取待检测的样品，利用原子发射光谱方法检测样品中元素的含量，所得结果如表1所示。
表1实施例1的待测样品中的杂质元素的含量表
元素 含量(wt％) 元素 含量(wt％) 元素 含量(wt％)
Pb 0.0001 Ni 0.0030 C 0.0050
Bi 0.0001 Al 0.0020 O 0.0060
Sn 0.0001 Si 0.0020 N 0.0030
Sb 0.0005 Ca 0.0020 W 0.0030
Cd 0.0001 Mg 0.0020 Sr 0.7800
Fe 0.0050 P 0.0001
从表1可以看出，实施例1的待测样品中，Mo元素的含量为99.186wt％，Sr元素的含量为0.78wt％，而其他杂质元素的总含量为0.034wt％，由此可知，待测样品中主要成分为Mo和Sr，即本实施例中得到的是钼合金。
请参见图1-3，待测样品的微观结构为由不规则的多边形晶粒组成，晶粒的直径可达20-30μm，大于普通钼合金中晶粒的大小。由于该钼合金中的晶粒较大，因此其耐高温性能及高温强度优于普通钼合金。
实施例2
一种钼合金的制备方法，包括如下的步骤：取粒度为300目的钼粉和锶粉，加入三维混料机中混合均匀，得到混合粉料，其中钼粉和锶粉的质量比为1：0.05；接着将混合粉料加入到冷等静压机中压制成型，得到厚度为28mm的压制坯体，压制的压强为400MPa，时间为30s；然后将压制坯体放入到真空炉中烧结，得到钼合金；
其中，烧结的制度为：在600℃下保温30min；然后升温至800℃，保温40min；接着升温至1200℃，保温至1h；然后升温至1500℃，保温1.5h；然后升温至1700℃，保温2h，接着升温至1900℃，保温2h。
待测样品的制备：取烧结后的钼合金坯体，于1300℃下保温1h，然后进行多道次的墩粗；每次墩粗之前保温0.5h，直至钼合金坯体的厚度为2mm。接着将钼合金坯体于980℃下退火1h，温轧至1.4mm厚；接着于900℃下退火40min，冷轧至1.0mm厚，得到待检测的样品。
取待检测的样品，利用原子发射光谱方法检测样品中元素的含量，所得结果如表2所示。
表2实施例2的待测样品中的杂质元素的含量表
元素 含量(wt％) 元素 含量(wt％) 元素 含量(wt％)
Pb 0.0001 Ni 0.0030 C 0.0050
Bi 0.0001 Al 0.0020 O 0.0060
Sn 0.0001 Si 0.0020 N 0.0020
Sb 0.0004 Ca 0.0020 W 0.0030
Cd 0.0001 Mg 0.0020 Sr 0.800
Fe 0.0050 P 0.0001
从表2可以看出，实施例2的待测样品中，Mo元素的含量为99.1782wt％，Sr元素的含量为0.8wt％，而其他杂质元素的总含量为0.0218wt％，由此可知，待测样品中主要成分为Mo和Sr，即本实施例中得到的是钼合金。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种钼合金的制备方法，其特征在于，包括如下的步骤：将钼粉和锶粉混合均匀，经等静压处理后压制成型，得到压制坯体；再将压制坯体放入到真空炉中烧结，随炉冷却后得到钼合金；
所述钼粉和锶粉的质量比为1：(0.005-0.01)；所述等静压处理的压强为400-600MPa，时间为30-90s；
所述烧结的制度为在600-800℃下保温1-1.5h，然后升温至1100-1300℃，保温0.5-1h，接着升温至1500-1900℃，保温5-6h。
2.如权利要求1所述的钼合金的制备方法，其特征在于，所述钼粉和锶粉的粒度均不大于300目。
3.如权利要求1所述的钼合金的制备方法，其特征在于，所述钼粉和锶粉的质量比为1：0.078。
4.如权利要求1所述的钼合金的制备方法，其特征在于，所述等静压处理的压强为500Mpa，时间为60s。
5.如权利要求1所述的钼合金的制备方法，其特征在于，所述烧结的制度为在600℃下保温30min，接着升温至800℃，保温40min；然后升温至1200℃，保温1h；接着升温至1500℃，保温1.5h；接着升温至1700℃，保温2h；最后升温至1900℃，保温2h。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得到的钼合金。
7.如权利要求6所述的钼合金，其在热工设备材料中的应用。
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