CN116790928A - 一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，该方法包括：一、将钼粉料依次进行压制、烧结，得到钼坯，或者将钼粉料和铼粉料混合后依次进行压制、烧结，得到钼铼合金坯；二、将钼坯或钼铼合金坯依次进行热挤压和轧制得到钼或钼铼合金锻棒；三、将钼或钼铼合金锻棒进行真空热处理得到再结晶态的钼或钼铼合金；五、将再结晶态的钼或钼铼合金进行高温压缩，在钼或钼铼合金中引入111织构。本发明通过对钼或钼铼合金成分选择和工艺设计，获得再结晶态的钼铼合金，然后通过高温压缩变形的方式，在钼或钼铼合金中引入111织构，从而使得钼或钼铼合金具有更高的结构稳定性和综合力学性能，工艺简便且易于操作。
Description
技术领域
本发明属于钼铼合金微观组织设计技术领域，具体涉及一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法。
背景技术
钼及钼合金是广泛应用于高温领域的重要结构件，具有优异的高温力学性能和结构稳定性。由于钼及大多数钼合金的韧脆转变温度高于室温，钼及钼合金的室温变形能力很差。为了解决这一问题，大多钼合金在加工成成品之前，都需进行热加工工艺，如热挤压和锻造。目前的研究证实，热加工是提升钼合金室温塑性的必要手段。经热加工后的钼合金中通常会产生大量织构。这些织构的取向大多为100和110，111取向的织构较少。而在钼合金单晶中，111取向的单晶具有更高的结构稳定性和综合力学性能。因此，在钼合金中引入高体积分数的111取向的织构成为钼合金热加工工艺的重要问题之一。
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的不足，提供一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法。该方法通过对钼或钼铼合金成分选择和工艺设计，获得再结晶态的钼或钼铼合金，然后通过高温压缩变形的方式，在钼或钼铼合金中引入111织构，从而使得钼或钼铼合金具有更高的结构稳定性和综合力学性能。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将钼粉料依次进行压制、烧结，得到钼坯，或者将钼粉料和铼粉料混合后依次进行压制、烧结，得到钼铼合金坯；
步骤二、将步骤一中得到的钼坯或钼铼合金坯依次进行热挤压和轧制，得到钼或钼铼合金锻棒；
步骤三、将步骤二中得到的钼或钼铼合金锻棒进行真空热处理，得到再结晶态的钼或钼铼合金；
步骤四、将步骤三中得到的再结晶态的钼或钼铼合金进行高温压缩，在钼或钼铼合金中引入111织构。
上述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤一中所述钼铼合金坯中铼的质量含量为5％～5.2％，余量为钼，记作Mo-5Re。上述成分组成的钼铼合金坯的高温结构稳定性好，易于引入111织构。
上述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤一中所述钼粉料和铼粉料的质量纯度均为99.97％以上，费氏粒度为2.5μm～5.0μm；所述混合采用的转速为80r/min～90r/min，时间为6h。
上述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤一中所述压制均采用冷等静压成型处理，压力为180MPa～200MPa，保压时间为60min。
上述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤一中所述烧结均采用氢气气氛保护，且烧结的温度为2000℃～2150℃，保温时间为5h。
上述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤二中所述热挤压过程中的加热温度为1450℃～1550℃，保温时间为10min，挤压比为4。
上述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤二中所述轧制过程中的加热温度为1450℃～1550℃，保温时间为10min，变形率为10％～15％。
上述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤三中所述真空热处理的温度为1100℃±15℃，升温速率为30℃/min，时间为120min±10min。
上述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤四中所述高温压缩采用的样品为直径3.0mm～3.1mm、长度6mm～6.2mm的圆柱状，且变形温度为1150℃～1250℃，变形速率为0.03mm/s，应变量为20％。本发明通过限定高温压缩采用的样品尺寸与形状，以避免高温压缩变形过程失稳，通过限定变形温度以提升钼或钼铼合金的变形能力，通过限定变形速率以尽可能提高高温压缩变形的均匀性，通过限定应变量以防止样品发生局部形变集中，从而保证了高温压缩过程的顺利进行。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明依次采用压制烧结、熔炼、热挤压、锻造和真空热处理，通过对钼或钼铼合金成分选择和工艺设计，获得再结晶态的钼或钼铼合金，然后通过高温压缩变形的方式，在钼或钼铼合金中引入111织构，从而使得钼或钼铼合金具有更高的结构稳定性和综合力学性能。
2、本发明方法中提出的高温压缩工艺简便且易于操作，可为改进钼或钼铼合金显微组织和室温力学性能提供可能，通过高温压缩变形，实现了钼或钼铼合金中111织构的引入，有效改善钼或钼铼合金的力学性能和结构稳定性。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的再结晶态的钼的金相照片。
图2为本发明实施例1制备的再结晶态的钼的EBSD图。
图3为本发明实施例1中经高温压缩变形后的钼的EBSD图。
图4为本发明实施例2制备的再结晶态的钼铼合金的能谱线扫图。
图5为本发明实施例2制备的再结晶态的钼铼合金的金相照片。
图6为本发明实施例2制备的再结晶态的钼铼合金的EBSD图。
图7为本发明实施例2中经高温压缩变形后的钼铼合金的EBSD图。
具体实施方式
实施例1
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将钼粉料依次进行压制、烧结，得到钼坯；所述钼粉料的质量纯度为99.97％以上，费氏粒度为2.5μm～5.0μm，所述混合采用的转速为80r/min～90r/min，时间为6h，所述压制采用冷等静压成型处理，压力为180MPa～200MPa，保压时间为60min，所述烧结采用氢气气氛保护，且烧结的温度为2100℃～2250℃，保温时间为5h；
步骤二、将步骤一中得到的钼坯依次进行热挤压和轧制，得到钼锻棒；所述热挤压过程中的加热温度为1450℃～1550℃，保温时间为10min，挤压比为4，所述轧制过程中的加热温度为1450℃～1550℃，保温时间为10min，变形率为10％～15％；
步骤三、将步骤二中得到的钼锻棒进行真空热处理，得到再结晶态的钼；所述真空热处理的温度为1100℃±15℃，升温速率为30℃/min，时间为120min；
步骤四、将步骤三中得到的再结晶态的钼进行高温压缩变形，在钼合金中引入111织构；所述高温压缩变形采用的样品为直径3.0mm～3.1mm、长度6mm～6.2mm的圆柱状，且变形温度为1150℃～1250℃，变形速率为0.03mm/s，应变量为20％。
图1为本实施例制备的再结晶态的钼的金相照片，从图1可以看出，大量再结晶晶粒在晶界附近形成。
图2为本实施例制备的再结晶态的钼的EBSD图，图3为本实施例中经高温压缩变形后的钼的EBSD图，将图2与图3进行比较可知，本实施例通过高温压缩变形成功在钼中引入111方向的织构。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
步骤一、将钼粉料和铼粉料依次进行压制、烧结，得到钼铼合金坯；所述钼铼合金坯中铼的质量含量为5％～5.2％，余量为钼，记作Mo-5Re，所述钼粉料和铼粉料的质量纯度均为99.97％以上，费氏粒度均为2.5μm～5.0μm，所述混合采用的转速为80r/min～90r/min，时间为6h，所述压制采用冷等静压成型处理，压力为180MPa～200MPa，保压时间为60min，所述烧结采用氢气气氛保护，且烧结的温度为2000℃～2150℃，保温时间为5h；
步骤二、将步骤一中得到的钼铼合金坯依次进行热挤压和轧制，得到钼铼合金锻棒；所述热挤压过程中的加热温度为1450℃～1550℃，保温时间为10min，挤压比为4，所述轧制过程中的加热温度为1450℃～1550℃，保温时间为10min，变形率为10％～15％；
步骤三、将步骤二中得到的钼铼合金锻棒进行真空热处理，得到再结晶态的钼铼合金；所述真空热处理的温度为1100℃±15℃，升温速率为30℃/min，时间为120min；
步骤四、将步骤三中得到的再结晶态的钼铼合金进行高温压缩变形，在钼铼合金中引入111织构；所述高温压缩变形采用的样品为直径3.0mm～3.1mm、长度6mm～6.2mm的圆柱状，且变形温度为1150℃～1250℃，变形速率为0.03mm/s，应变量为20％。
图4为本实施例制备的再结晶态的钼铼合金的能谱线扫图，从图4可以看出，再结晶态的钼铼合金中铼元素的原子比为5.2％，符合实施例的设置值。
图5为本实施例制备的再结晶态的钼铼合金的金相照片，从图5可以看出，大量细小的晶粒均匀分布在晶界处。
图6为本实施例制备的再结晶态的钼铼合金的EBSD图，图7为本实施例中经高温压缩变形后的钼铼合金的EBSD图，将图6与图7进行比较可知，本实施例通过高温压缩变形成功在钼中引入111方向的织构。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将钼粉料依次进行压制、烧结，得到钼坯，或者将钼粉料和铼粉料混合后依次进行压制、烧结，得到钼铼合金坯；
步骤二、将步骤一中得到的钼坯或钼铼合金坯依次进行热挤压和轧制，得到钼或钼铼合金锻棒；
步骤三、将步骤二中得到的钼或钼铼合金锻棒进行真空热处理，得到再结晶态的钼或钼铼合金；
步骤四、将步骤三中得到的再结晶态的钼或钼铼合金进行高温压缩，在钼或钼铼合金中引入111织构。
2.根据权利要求1所述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤一中所述钼铼合金坯中铼的质量含量为5％～5.2％，余量为钼，记作Mo-5Re。
3.根据权利要求1所述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤一中所述钼粉料和铼粉料的质量纯度均为99.97％以上，费氏粒度为2.5μm～5.0μm；所述混合采用的转速为80r/min～90r/min，时间为6h。
4.根据权利要求1所述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤一中所述压制均采用冷等静压成型处理，压力为180MPa～200MPa，保压时间为60min。
5.根据权利要求1所述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤一中所述烧结均采用氢气气氛保护，且烧结的温度为2000℃～2150℃，保温时间为5h。
6.根据权利要求1所述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤二中所述热挤压过程中的加热温度为1450℃～1550℃，保温时间为10min，挤压比为4。
7.根据权利要求1所述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤二中所述轧制过程中的加热温度为1450℃～1550℃，保温时间为10min，变形率为10％～15％。
8.根据权利要求1所述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤三中所述真空热处理的温度为1100℃±15℃，升温速率为30℃/min，时间为120min±10min。
9.根据权利要求1所述的一种在钼或钼铼合金中引入111织构的方法，其特征在于，步骤四中所述高温压缩采用的样品为直径3.0mm～3.1mm、长度6mm～6.2mm的圆柱状，且变形温度为1150℃～1250℃，变形速率为0.03mm/s，应变量为20％。
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