CN111041280B - 一种Co-Al-W合金棒材及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Co‑Al‑W合金棒材及其制备方法,所述Co‑Al‑W合金棒材由以下质量百分比的物质组成:铝7%~11%,钨8%~12%,余量为钴。本发明所述方法具体为(1)将原料粉末球磨后烘干,得到混合粉末;(2)压制成型得到坯料,烧结处理得到Co‑Al‑W合金烧结体;(3)电子束熔炼得到Co‑Al‑W合金铸锭,切割成半成品棒材;(4)电子束区域熔炼得到Co‑Al‑W合金棒材。本发明Co‑Al‑W合金棒材具有室温和高温强度高、纯度高和氧质量含量低的特点,是制造先进航空发动机和工业燃气轮机叶片的关键材料,能够提升航空发动机涡轮工作温度,提高推重比,增加发动机推力。
Description
技术领域
本发明属于合金制备技术领域,具体涉及一种Co-Al-W合金棒材及其制备方法。
背景技术
高性能飞行器的发展有赖于先进动力系统与之匹配,现代的发动机系统不仅推力大,而且推重比不断提高,随着发动机推力和效率的提高,发动机的进口温度需不断提高,在发动机部件中,热端关键部件的工作条件最为苛刻,要在1000℃以上高温和腐蚀环境中承受高的应力,而且还要求使用寿命长,这就要求热端关键部件材料具有高的抗蠕变性能,良好的抗腐蚀性能,高的高温持久强度、断裂韧性和疲劳性能等。目前在航空航天动力系统中应用的高温合金材料已经达到了其最高使用温度极限,即工作温度已达到或超过其熔点的80%。未来的航空动力系统要求其热端关键部件在1100℃以上的高温和复杂负荷条件下长期使用,因此传统的高温合金已不能满足下一代高性能先进航空发动机的需求。
先进航空发动机需要一种超过目前镍基合金使用温度极限的新材料。这种新材料需具有室温和高温强度高、纯度高和氧质量含量低的特点。钴基高温合金由于具有优异的高温抗热腐蚀、抗热疲劳和焊接性能,特别适用于制造加工高温腐蚀环境下工作的部件。若能提高高温强度,改进后的钴基高温合金将成为能够在高温极端环境中服役的高温材料。
Co-Al-W合金通过γ′-Co3(Al,W)相的强化,其高温流变抗力显著高于传统钴基高温合金,乃至1000℃时接近或超过部分多组元成分复杂的传统镍基高温合金。如果通过优化工艺大幅提高其高温强度,有望使之成为工作温度超过1100℃的新高温材料。目前,采用传统方法制备的Co-Al-W合金不可避免会生成低熔点的不稳定相,即使通过高温长时间的退火也难以消除。另外,制备的Co-Al-W合金会引入杂质、氧质量含量高,使Co-Al-W合金的力学性能下降,并降低了材料的使用温度和可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种Co-Al-W合金棒材及其制备方法,该Co-Al-W合金棒材为主要含有基体γ相和γ′-Co3(Al,W)相的棒材,且具有纯度高和氧质量含量低的特点,是制造先进航空发动机和工业燃气轮机叶片的关键材料,能够提升航空发动机涡轮工作温度,提高推重比,增加发动机推力。
本发明的实现过程如下:
一种Co-Al-W合金棒材,由以下质量百分比的物质组成:铝7%~11%,钨8%~12%,余量为钴。
进一步,所述Co-Al-W合金棒材,由以下质量百分比的物质组成:铝8%~10%,钨9%~11%,余量为钴。
进一步,所述Co-Al-W合金棒材,由以下质量百分比的物质组成:铝9%,钨10%,余量为钴。
上述Co-Al-W合金棒材的制备方法,包括如下步骤:
(1)将铝粉、钨粉和钴粉置于球磨机中球磨后烘干,得到混合粉末;(2)将步骤(1)得到的混合粉末压制成型得到坯料,烧结处理得到Co-Al-W合金烧结体;(3)将Co-Al-W合金烧结体经过电子束熔炼得到Co-Al-W合金铸锭,切割成半成品棒材;(4)将半成品棒材经过电子束区域熔炼得到Co-Al-W合金棒材。
进一步,所述铝粉的质量纯度不小于99.9%,所述钨粉的质量纯度不小于99.9%,所述钴粉的质量纯度不小于99.9%。
上述Co-Al-W合金棒材的制备方法,具体包括如下步骤:
(1)以无水乙醇为分散剂,按照确定的质量百分比将铝粉、钨粉和钴粉置于球磨机中混合均匀,然后在真空条件下烘干,得到混合粉末;
(2)将步骤(1)中所得到的混合粉末压制成型,得到坯料,然后将所述坯料置于烧结炉中,在真空条件下进行烧结处理,随炉冷却后得到Co-Al-W合金烧结体;
(3)将步骤(2)得到的Co-Al-W合金烧结体置于电子束熔炼炉中,在真空条件下电子束熔炼,冷却后得到Co-Al-W合金铸锭,然后将所述Co-Al-W合金铸锭切割加工成半成品棒材;
(4)对步骤(3)所得到的半成品棒材进行打磨并清洗,然后将所述半成品棒材在真空条件下进行电子束区域熔炼,冷却后得到Co-Al-W合金棒材。
进一步,步骤(1)中无水乙醇的体积数值为铝粉、钨粉和钴粉质量之和数值的0.5~0.7倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;所述步骤(1)中球磨机的转速为200rpm~300rpm,球磨的球料按质量比计为(10~20):1,球磨时间为10h~20h;所述在真空条件下烘干过程中,真空度的值小于1×10-2Pa,所述烘干温度为90℃~100℃。
进一步,步骤(2)所述真空条件下进行烧结处理过程中,真空度的值小于1×10- 2Pa;所述烧结处理的温度为1000℃~1200℃,烧结处理的时间为1h~3h。
进一步,步骤(3)中所述在真空条件下电子束熔炼的过程中,真空度的值小于1×10-2Pa,所述电子束熔炼的次数为2~4次,所述电子束熔炼的熔炼电流为1A~3A,熔炼电压为30kV~50kV。
进一步,步骤(4)中所述半成品棒材在真空条件下进行电子束区域熔炼过程中,真空度的值小于2×10-3Pa,所述电子束区域熔炼的熔炼电流为0.5A~0.7A,熔炼电压为40kV~60kV。
本发明的积极效果:
(1)本发明Co-Al-W合金棒材具有室温和高温强度高、纯度高和氧质量含量低的特点,是制造先进航空发动机和工业燃气轮机叶片的关键材料,能够提升航空发动机涡轮工作温度,提高推重比,增加发动机推力。
(2)本发明采用球磨机机械合金化钴粉、铝粉和钨粉,一方面使三种粉末原料混合均匀,另一方面能够使三种粉末原料预合金化,这不但降低了烧结温度,更重要的是在烧结过程中有利于钴粉、铝粉和钨粉反应生成γ′-Co3(Al,W)强化相。
(3)本发明中电子束熔炼的工艺过程降低了Co-Al-W合金烧结体中的氧和其他杂质元素的含量,通过电子束区域熔炼的工艺过程进一步降低了氧和其他杂质元素的含量,制备得到的Co-Al-W合金棒材中气体杂质和其他杂质含量非常低。
(4)本发明采用优化的成分设计,通过特定的烧结处理+电子束熔炼+电子束区域熔炼的工艺过程,制备得到的Co-Al-W合金棒材,该Co-Al-W合金棒材的质量纯度为99.98%~99.91%、氧质量含量为17ppm~29ppm,室温抗拉强度为780MPa~900MPa、拉伸延伸率为16%~21%,1200℃抗拉强度为210MPa~287MPa、延伸为17%~23%。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的Co-Al-W合金棒材的金相照片;
图2为本发明实施例1制备的Co-Al-W合金棒材的XRD谱图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
本实施例Co-Al-W合金棒材由以下质量百分比的原料制成:铝9%,钨10%,余量为钴和不可避免的杂质。
本实施例制备Co-Al-W合金棒材的方法包括以下步骤:
(1)将铝粉、钨粉和钴粉置于球磨机中,以无水乙醇为分散剂,在转速为250rpm、球料比按质量比计为15:1的条件下球磨15h,球磨后在真空条件下烘干,得到混合粉末;所述无水乙醇的体积数值为铝粉、钨粉和钴粉质量之和数值的0.6倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;所述在真空条件下烘干过程中,真空度的值小于1×10-2Pa,所述烘干的温度优选为95℃,优选地,所述铝粉的质量纯度不小于99.9%,所述钨粉的质量纯度不小于99.9%,所述钴粉的质量纯度不小于99.9%;
(2)将(1)中所述混合粉末压制成型,得到坯料,然后将所述坯料置于烧结炉中,在真空度小于1×10-2Pa的条件下进行烧结处理,随炉冷却后得到Co-Al-W合金烧结体;所述烧结处理的温度为1100℃,时间为2h,所述坯料为横截面尺寸为50mm(长)×50mm(宽)的条状坯料;
(3)将(23)中所述Co-Al-W合金烧结体置于电子束熔炼炉中,在真空度小于1×10- 2Pa的条件下电子束熔炼3次,得到Co-Al-W合金铸锭,然后将所述Co-Al-W合金铸锭采用电火花线切割方法切割加工成半成品棒材,所述棒材的横截面直径为40mm,长度为800mm;所述电子束熔炼的熔炼电流为2A,熔炼电压为40kV;
(4)对(3)中所述半成品棒材进行打磨并清洗干净,然后将所述半成品棒材在真空度小于2×10-3Pa的条件下进行电子束区域熔炼,冷却后得到Co-Al-W合金棒材;所述电子束区域熔炼的熔炼电流为0.6A,熔炼电压为50kV。
从图1中可以看出,本实施例制备的Co-Al-W合金棒材微观组织由γ基体相和γ′-Co3(Al,W)相组成、γ+γ′两相组织间没有观察到其它有害相析出,从图2中可以看出,XRD谱图只有γ相和γ′相,没有出现亚稳定相和其它有害相,这种理想的γ+γ′两相组织有利于提高Co-Al-W合金和室温和高温力学性能;本实施例制备的Co-Al-W合金棒材的质量纯度为99.98%、氧质量含量为17ppm,室温抗拉强度为900MPa、拉伸延伸率为21%,1200℃抗拉强度为287MPa、延伸为23%。
实施例2
本实施例Co-Al-W合金棒材由以下质量百分比的原料制成:铝7%,钨8%,余量为钴和不可避免的杂质。
本实施例制备Co-Al-W合金棒材的方法包括以下步骤:
(1)将铝粉、钨粉和钴粉置于球磨机中,以无水乙醇为分散剂,在转速为200rpm、球料比按质量比计为10:1的条件下球磨10h,球磨后在真空条件下烘干,得到混合粉末;所述无水乙醇的体积数值为铝粉、钨粉和钴粉质量之和数值的0.5倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;所述在真空条件下烘干过程中,真空度的值小于1×10-2Pa,所述烘干的温度优选为90℃,优选地,所述铝粉的质量纯度不小于99.9%,所述钨粉的质量纯度不小于99.9%,所述钴粉的质量纯度不小于99.9%;
(2)将(1)中所述混合粉末压制成型,得到坯料,然后将所述坯料置于烧结炉中,在真空度小于1×10-2Pa的条件下进行烧结处理,随炉冷却后得到Co-Al-W合金烧结体;所述烧结处理的温度为1000℃,时间为1h,所述坯料为横截面尺寸为50mm(长)×50mm(宽)的条状坯料;
(3)将(2)中所述Co-Al-W合金烧结体置于电子束熔炼炉中,在真空度小于1×10- 2Pa的条件下电子束熔炼2次,得到Co-Al-W合金铸锭,然后将所述Co-Al-W合金铸锭采用电火花线切割方法切割加工成半成品棒材,所述棒材的横截面直径为40mm,长度为800mm;所述电子束熔炼的熔炼电流为1A,熔炼电压为30kV;
(4)对(3)中所述半成品棒材进行打磨并清洗干净,然后将所述半成品棒材在真空度小于2×10-3Pa的条件下进行电子束区域熔炼,冷却后得到Co-Al-W合金棒材;所述电子束区域熔炼的熔炼电流为0.5A,熔炼电压为40kV。
本实施例制备的Co-Al-W合金棒材的质量纯度为99.91%、氧质量含量为29ppm,室温抗拉强度为780MPa、拉伸延伸率为16%,1200℃抗拉强度为210MPa、延伸为17%。
实施例3
本实施例Co-Al-W合金棒材由以下质量百分比的原料制成:铝11%,钨12%,余量为钴和不可避免的杂质。
本实施例制备Co-Al-W合金棒材的方法包括以下步骤:
(1)将铝粉、钨粉和钴粉置于球磨机中,以无水乙醇为分散剂,在转速为300rpm、球料比按质量比计为20:1的条件下球磨20h,球磨后在真空条件下烘干,得到混合粉末;所述无水乙醇的体积数值为铝粉、钨粉和钴粉质量之和数值的0.7倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;所述在真空条件下烘干过程中,真空度的值小于1×10-2Pa,所述烘干的温度优选为100℃,优选地,所述铝粉的质量纯度不小于99.9%,所述钨粉的质量纯度不小于99.9%,所述钴粉的质量纯度不小于99.9%;
(2)将(1)中所述混合粉末压制成型,得到坯料,然后将所述坯料置于烧结炉中,在真空度小于1×10-2Pa的条件下进行烧结处理,随炉冷却后得到Co-Al-W合金烧结体;所述烧结处理的温度为1200℃,时间为3h,所述坯料为横截面尺寸为50mm(长)×50mm(宽)的条状坯料;
(3)将(2)中所述Co-Al-W合金烧结体置于电子束熔炼炉中,在真空度小于1×10- 2Pa的条件下电子束熔炼4次,得到Co-Al-W合金铸锭,然后将所述Co-Al-W合金铸锭采用电火花线切割方法切割加工成半成品棒材,所述棒材的横截面直径为40mm,长度为800mm;所述电子束熔炼的熔炼电流为3A,熔炼电压为50kV;
(4)对(3)中所述半成品棒材进行打磨并清洗干净,然后将所述半成品棒材在真空度小于2×10-3Pa的条件下进行电子束区域熔炼,冷却后得到Co-Al-W合金棒材;所述电子束区域熔炼的熔炼电流为0.7A,熔炼电压为60kV。
本实施例制备的Co-Al-W合金棒材的质量纯度为99.98%~99.91%、氧质量含量为20ppm,室温抗拉强度为860MPa、拉伸延伸率为19%,1200℃抗拉强度为255MPa、延伸为20%。
实施例4
本实施例Co-Al-W合金棒材由以下质量百分比的原料制成:铝8%,钨9%,余量为钴和不可避免的杂质。
本实施例制备Co-Al-W合金棒材的方法包括以下步骤:
(1)将铝粉、钨粉和钴粉置于球磨机中,以无水乙醇为分散剂,在转速为250rpm、球料比按质量比计为15:1的条件下球磨15h,球磨后在真空条件下烘干,得到混合粉末;所述无水乙醇的体积数值为铝粉、钨粉和钴粉质量之和数值的0.6倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;所述在真空条件下烘干过程中,真空度的值小于1×10-2Pa,所述烘干的温度优选为95℃,优选地,所述铝粉的质量纯度不小于99.9%,所述钨粉的质量纯度不小于99.9%,所述钴粉的质量纯度不小于99.9%;
(2)将(1)中所述混合粉末压制成型,得到坯料,然后将所述坯料置于烧结炉中,在真空度小于1×10-2Pa的条件下进行烧结处理,随炉冷却后得到Co-Al-W合金烧结体;所述烧结处理的温度为1100℃,时间为2h,所述坯料为横截面尺寸为50mm(长)×50mm(宽)的条状坯料;
(3)将(2)中所述Co-Al-W合金烧结体置于电子束熔炼炉中,在真空度小于1×10- 2Pa的条件下电子束熔炼3次,得到Co-Al-W合金铸锭,然后将所述Co-Al-W合金铸锭采用电火花线切割方法切割加工成半成品棒材,所述棒材的横截面直径为40mm,长度为800mm;所述电子束熔炼的熔炼电流为2A,熔炼电压为40kV;
(4)对(3)中所述半成品棒材进行打磨并清洗干净,然后将所述半成品棒材在真空度小于2×10-3Pa的条件下进行电子束区域熔炼,冷却后得到Co-Al-W合金棒材;所述电子束区域熔炼的熔炼电流为0.6A,熔炼电压为50kV。
本实施例制备的Co-Al-W合金棒材的质量纯度为99.96%、氧质量含量为20ppm,室温抗拉强度为860MPa、拉伸延伸率为20%,1200℃抗拉强度为279MPa、延伸为17%~23%。
实施例5
本实施例Co-Al-W合金棒材由以下质量百分比的原料制成:铝10%,钨11%,余量为钴和不可避免的杂质。
本实施例制备Co-Al-W合金棒材的方法包括以下步骤:
(1)将铝粉、钨粉和钴粉置于球磨机中,以无水乙醇为分散剂,在转速为250rpm、球料比按质量比计为15:1的条件下球磨15h,球磨后在真空条件下烘干,得到混合粉末;所述无水乙醇的体积数值为铝粉、钨粉和钴粉质量之和数值的0.6倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;所述在真空条件下烘干过程中,真空度的值小于1×10-2Pa,所述烘干的温度优选为95℃,优选地,所述铝粉的质量纯度不小于99.9%,所述钨粉的质量纯度不小于99.9%,所述钴粉的质量纯度不小于99.9%;
(2)将(1)中所述混合粉末压制成型,得到坯料,然后将所述坯料置于烧结炉中,在真空度小于1×10-2Pa的条件下进行烧结处理,随炉冷却后得到Co-Al-W合金烧结体;所述烧结处理的温度为1100℃,时间为2h,所述坯料为横截面尺寸为50mm(长)×50mm(宽)的条状坯料;
(3)将(2)中所述Co-Al-W合金烧结体置于电子束熔炼炉中,在真空度小于1×10- 2Pa的条件下电子束熔炼3次,得到Co-Al-W合金铸锭,然后将所述Co-Al-W合金铸锭采用电火花线切割方法切割加工成半成品棒材,所述棒材的横截面直径为40mm,长度为800mm;所述电子束熔炼的熔炼电流为2A,熔炼电压为40kV;
(4)对(3)中所述半成品棒材进行打磨并清洗干净,然后将所述半成品棒材在真空度小于2×10-3Pa的条件下进行电子束区域熔炼,冷却后得到Co-Al-W合金棒材;所述电子束区域熔炼的熔炼电流为0.6A,熔炼电压为50kV。
本实施例制备的Co-Al-W合金棒材的质量纯度为99.95%、氧质量含量为26ppm,室温抗拉强度为836MPa、拉伸延伸率为17%,1200℃抗拉强度为260MPa、延伸为20%。
实施例6
本实施例Co-Al-W合金棒材由以下质量百分比的原料制成:铝7%,钨8%,余量为钴和不可避免的杂质。
本实施例制备Co-Al-W合金棒材的方法包括以下步骤:
(1)将铝粉、钨粉和钴粉置于球磨机中,以无水乙醇为分散剂,在转速为250rpm、球料比按质量比计为15:1的条件下球磨15h,球磨后在真空条件下烘干,得到混合粉末;所述无水乙醇的体积数值为铝粉、钨粉和钴粉质量之和数值的0.6倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;所述在真空条件下烘干过程中,真空度的值小于1×10-2Pa,所述烘干的温度优选为95℃,优选地,所述铝粉的质量纯度不小于99.9%,所述钨粉的质量纯度不小于99.9%,所述钴粉的质量纯度不小于99.9%;
(2)将(1)中所述混合粉末压制成型,得到坯料,然后将所述坯料置于烧结炉中,在真空度小于1×10-2Pa的条件下进行烧结处理,随炉冷却后得到Co-Al-W合金烧结体;所述烧结处理的温度为1100℃,时间为2h,所述坯料为横截面尺寸为50mm(长)×50mm(宽)的条状坯料;
(3)将(2)中所述Co-Al-W合金烧结体置于电子束熔炼炉中,在真空度小于1×10- 2Pa的条件下电子束熔炼3次,得到Co-Al-W合金铸锭,然后将所述Co-Al-W合金铸锭采用电火花线切割方法切割加工成半成品棒材,所述棒材的横截面直径为40mm,长度为800mm;所述电子束熔炼的熔炼电流为2A,熔炼电压为40kV;
(4)对(3)中所述半成品棒材进行打磨并清洗干净,然后将所述半成品棒材在真空度小于2×10-3Pa的条件下进行电子束区域熔炼,冷却后得到Co-Al-W合金棒材;所述电子束区域熔炼的熔炼电流为0.6A,熔炼电压为50kV。
本实施例制备的Co-Al-W合金棒材的质量纯度为99.98%~99.91%、氧质量含量为28ppm,室温抗拉强度为887MPa、拉伸延伸率为19%,1200℃抗拉强度为270MPa、延伸为20%。
实施例7
本实施例Co-Al-W合金棒材由以下质量百分比的原料制成11%,钨12%,余量为钴和不可避免的杂质。
本实施例制备Co-Al-W合金棒材的方法包括以下步骤:
(1)将铝粉、钨粉和钴粉置于球磨机中,以无水乙醇为分散剂,在转速为250rpm、球料比按质量比计为15:1的条件下球磨15h,球磨后在真空条件下烘干,得到混合粉末;所述无水乙醇的体积数值为铝粉、钨粉和钴粉质量之和数值的0.6倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;所述在真空条件下烘干过程中,真空度的值小于1×10-2Pa,所述烘干的温度优选为95℃,优选地,所述铝粉的质量纯度不小于99.9%,所述钨粉的质量纯度不小于99.9%,所述钴粉的质量纯度不小于99.9%;
(2)将(1)中所述混合粉末压制成型,得到坯料,然后将所述坯料置于烧结炉中,在真空度小于1×10-2Pa的条件下进行烧结处理,随炉冷却后得到Co-Al-W合金烧结体;所述烧结处理的温度为1100℃,时间为2h,所述坯料为横截面尺寸为50mm(长)×50mm(宽)的条状坯料;
(3)将(2)中所述Co-Al-W合金烧结体置于电子束熔炼炉中,在真空度小于1×10- 2Pa的条件下电子束熔炼3次,得到Co-Al-W合金铸锭,然后将所述Co-Al-W合金铸锭采用电火花线切割方法切割加工成半成品棒材,所述棒材的横截面直径为40mm,长度为800mm;所述电子束熔炼的熔炼电流为2A,熔炼电压为40kV;
(4)对(3)中所述半成品棒材进行打磨并清洗干净,然后将所述半成品棒材在真空度小于2×10-3Pa的条件下进行电子束区域熔炼,冷却后得到Co-Al-W合金棒材;所述电子束区域熔炼的熔炼电流为0.6A,熔炼电压为50kV。
本实施例制备的Co-Al-W合金棒材的质量纯度为99.93%、氧质量含量为18ppm,室温抗拉强度为816MPa、拉伸延伸率为18%,1200℃抗拉强度为233MPa、延伸为19%。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作出的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以作出若干简单推演或替换,都应该视为属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种Co-Al-W合金棒材的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将铝粉、钨粉和钴粉置于球磨机中球磨后烘干,得到混合粉末;(2)将步骤(1)得到的混合粉末压制成型得到坯料,烧结处理得到Co-Al-W合金烧结体;(3)将Co-Al-W合金烧结体经过电子束熔炼得到Co-Al-W合金铸锭,切割成半成品棒材;(4)将半成品棒材经过电子束区域熔炼得到Co-Al-W合金棒材;
步骤(2)中,烧结处理过程中,真空度的值小于1×10-2Pa;所述烧结处理的温度为1000℃~1200℃,烧结处理的时间为1h~3h;
步骤(3)中,电子束熔炼过程中,真空度的值小于1×10-2Pa,所述电子束熔炼的次数为2~4次,所述电子束熔炼的熔炼电流为1A~3A,熔炼电压为30kV~50kV;
步骤(4)中,电子束区域熔炼过程中,真空度的值小于2×10-3Pa,所述电子束区域熔炼的熔炼电流为0.5A~0.7A,熔炼电压为40kV~60kV;
所述Co-Al-W合金棒材,由以下质量百分比的物质组成:铝7% ~ 11%,钨8% ~ 12%,余量为钴。
2.根据权利要求1所述Co-Al-W合金棒材的制备方法,其特征在于:所述铝粉的质量纯度不小于99.9%,所述钨粉的质量纯度不小于99.9%,所述钴粉的质量纯度不小于99.9%。
3.根据权利要求1所述Co-Al-W合金棒材的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:
(1)以无水乙醇为分散剂,按照确定的质量百分比将铝粉、钨粉和钴粉置于球磨机中混合均匀,然后在真空条件下烘干,得到混合粉末;
(2)将步骤(1)中所得到的混合粉末压制成型,得到坯料,然后将所述坯料置于烧结炉中,在真空条件下进行烧结处理,随炉冷却后得到Co-Al-W合金烧结体;
(3)将步骤(2)得到的Co-Al-W合金烧结体置于电子束熔炼炉中,在真空条件下电子束熔炼,冷却后得到Co-Al-W合金铸锭,然后将所述Co-Al-W合金铸锭切割加工成半成品棒材;
(4)对步骤(3)所得到的半成品棒材进行打磨并清洗,然后将所述半成品棒材在真空条件下进行电子束区域熔炼,冷却后得到Co-Al-W合金棒材。
4.根据权利要求3所述Co-Al-W合金棒材的制备方法,其特征在于:步骤(1)中无水乙醇的体积数值为铝粉、钨粉和钴粉质量之和数值的0.5~0.7倍,其中体积的单位为mL,质量的单位为g;所述步骤(1)中球磨机的转速为200rpm~300rpm,球磨的球料按质量比计为(10~20):1,球磨时间为10h~20h;
所述在真空条件下烘干过程中,真空度的值小于1×10-2Pa,所述烘干温度为90℃~100℃。
5.根据权利要求1所述Co-Al-W合金棒材的制备方法,其特征在于,所述Co-Al-W合金棒材,由以下质量百分比的物质组成:铝8%~10%,钨9%~11%,余量为钴。
6.根据权利要求1所述Co-Al-W合金棒材的制备方法,其特征在于,所述Co-Al-W合金棒材,由以下质量百分比的物质组成:铝9%,钨10%,余量为钴。
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