CN1724195A - 钨铝钼三元合金粉末及制备方法 - Google Patents

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马贤锋
蔡曙光
汤华国
赵伟
祝昌军
鄢俊敏
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Abstract

一种钨铝钼合金粉末，其表达式为W1－x－y AlxMoy，式中：x＝0.01－0.86，y＝0.01－0.98。制备方法是以钨粉、铝粉和钼粉三种金属粉或钨钼合金粉末和金属铝粉末为原料，加入球磨罐中，球料比为25∶1－50∶1，氩气保护下密封，合成时间30－160小时，获得钨铝钼合金粉末。或以钨铝合金粉和金属钼粉为原料，加入球磨罐中，球料比为25∶1－50∶1，氩气保护下密封，合成时间30－160小时，获得的产物放入真空碳管炉中，1200－1400℃保持5～10小时，获得钨铝钼合金粉末。本发明中的铝粉可以分为数次加入球磨罐中。

Description

钨铝钼三元合金粉末及制备方法
技术领域
本发明属于钨铝钼三元合金粉末的制备方法。
背景技术
高性能结构材料的主要发展方向是研究高强、高韧、高硬、轻质、高抗氧化性并具有良好加工性的新型材料。专利ZL 01129545.7提供了一种钨铝合金粉末制备方法，它采用机械合金化装置，通过球的撞击、剪切、摩擦等方式，将宏观的动能提供给体系，从而制备了钨铝合金粉末。钨的高熔点，低热膨胀系数，以及铝的低密度，高导热导电和良好延展性等特点使该合金具有了高强、高硬、以及良好的抗氧化性和高温稳定性等特性，如富铝合金的显微硬度大于700Hv，抗弯强度大于500MPa，密度可达4.2g/cm3，它也因此成为结构材料研究开发的新方向。但钨铝合金也存在脆性大、加工性能差等缺点，增加合金中元素的种类是解决这些问题的有效途径之一。而钨钼同为体心立方结构，同时W-Mo的合金相图表明钼可与钨形成连续无限固溶体。因此，钨铝钼之间应存在一定组成范围的三元合金，关于该三元合金的制备及应用目前未见有报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钨铝钼合金粉末。
本发明的又一目的在于提供制备上述钨铝钼合金粉末的方法。
为实现上述目的，本发明提供的钨铝钼合金粉末，其组成可用下式表达：W1-x-yAlxMoy，其中x＝0.01-0.86，y＝0.01-0.98。
本发明提供的制备上述钨铝钼粉末方法的原理，是通过钼的加入形成钨铝钼三元合金，从而提高材料韧性和加工性能。此外，部分钨被钼取代可进一步降低材料密度。
本发明提供的钨铝钼合金制备方法，是将原料通过机械合金化在常温下合成钨铝钼合金，或通过高温固相反应合成钨铝钼合金粉末。
根据本发明，制备钨铝钼合金炝末的方法是：
以钨粉、铝粉和钼粉三种金属粉为原料，或以钨钼合金粉末和金属铝粉末为原料，加入球磨罐中，球料比为25∶1-50∶1，氩气保护下密封，合成时间30-160小时，获得钨铝钼合金粉末。或
以钨铝合金粉和金属钼粉为原料，加入球磨罐中，球料比为25∶1-50∶1，氩气保护下密封，合成时间30-160小时，获得的产物放入真空碳管炉中，1200-1400℃保持5～10小时，获得钨铝钼合金粉末。
所述铝粉分为数次加入球磨罐中。
所述原料中钨粉和铝粉的粒度小于200目，钼粉的粒度小于400目。
所述原料中钨粉的纯度大于99.8％，铝粉和钼粉的纯度大于99.5％。
具体实施方式
本发明制备方法中，原料的粒度越小越有利于合成过程，实际操作中钨粉和铝粉的粒度只要小于200目即可，钼粉的粒度只要小于400目即可。本发明制备方法中，原料的纯度越纯越有利于合金的合成，实际操作中较理想的钨粉的纯度大于99.8％，铝粉和钼粉的纯度大于99.5％。
本发明提供的实施例如下：
实施例1：将金属钨粉粒度小于200目，纯度99.8％，铝粉粒度200目，纯度99.8％，钼粉粒度小于400目，纯度99.5％，按合金组分W0.01Al0.01Mo0.98称量100克，将三种金属粉加入高能球磨罐中，放入钢球5000克，氩气保护密封，振动频率为1800次/分，合成时间30小时，得到合金W0.01Al0.01Mo0.98。
实施例2：将金属钨粉粒度小于200目，纯度99.8％，铝粉粒度200目，纯度99.8％，钼粉粒度小于400目，纯度99.5％，按合金组分W0.13Al0.86Mo0.01称量200克，将三金属粉加入高能球磨罐中，其中铝粉分多次加入，放入钢球5000克，氩气保护密封，振动频率为1800次/分，合成时间160小时，得到粉末状的合金W0.13Al0.86Mo0.01。
实施例3：将粒度小于400目已合成的钨铝合金粉末W0.5Al0.5，钼粉粒度小于400目，纯度99.5％，按合金组分W0.01Al0.01Mo0.98称量100克，将二种粉加入高能球磨罐中，放入钢球5000克，氩气保护密封，振动频率为1800次/分，合成时间20分钟，取出放入真空碳管炉中，1400℃合成5小时，得到合金W0.01Al0.01Mo0.98。
实施例4：将已合成的W0.14Al0.86粒度小于400目，钼粉粒度小于400目，纯度99.5％，按合金组分W0.13Al0.86Mo0.01称量200克，将二种粉加入高能球磨罐中，放入钢球5000克，氩气保护密封，振动频率为1800次/分，合成时间20分钟，取出放入真空碳管炉中，1400℃合成10小时，得到合金W0.13Al0.86Mo0.01。
实施例5：将已合成的W0.01Mo0.99粒度小于400目，铝粉粒度200目，纯度99.8％，按合金组分W0.01Al0.01Mo0.98称量100克，将二种粉加入高能球磨罐中，放入钢球5000克，氩气保护密封，振动频率为1800次/分，合成时间30小时，得到合金W0.01Al0.01Mo0.98。
实施例6：将已合成的W0.93Mo0.07粒度小于400目，铝粉粒度200目，纯度99.8％，按合金组分W0.13Al0.86Mo0.01称量200克，将二种粉加入高能球磨罐中，放入钢球5000克，氩气保护密封，振动频率为1800次/分，合成时间160小时，得到合金W0.13Al0.86Mo0.01。
本发明制得的产物经X射线粉末衍射证实钼铝完全进入钨晶格，W1-x-yAlxMoy合金在x＝0.01-0.86，y＝0.01-0.98内均为金属钨结构，电子探针分析表明组元分布均匀，团聚颗粒为1微米左右。

Claims (6)

1.一种钨铝钼合金粉末，其组成可用下式表达：
W1-x-yAlxMoy，
式中：x＝0.01-0.86，y＝0.01-0.98。
2.一种制备权利要求1所述钨铝钼合金粉末的方法，以钨粉、铝粉和钼粉三种金属粉为原料，或以钨钼合金粉末和金属铝粉末为原料，加入球磨罐中，球料比为25∶1-50∶1，氩气保护下密封，合成时间30-160小时，获得钨铝钼合金粉末。
3.一种制备权利要求1所述钨铝钼合金粉末的方法，以钨铝合金粉和金属钼粉为原料，加入球磨罐中，球料比为25∶1-50∶1，氩气保护下密封，合成时间30-160小时，获得的产物放入真空碳管炉中，1200-1400℃保持5～10小时，获得钨铝钼合金粉末。
4.权利要求2或3的方法，其特征在于，所述铝粉分为数次加入球磨罐中。
5.权利要求2或3的方法，其特征在于，所述原料中钨粉和铝粉的粒度小于200目，钼粉的粒度小于400目。
6.权利要求2或3的方法，其特征在于，所述原料中钨粉的纯度大于99.8％，铝粉和钼粉的纯度大于99.5％。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111230129A (zh) * 2020-03-18 2020-06-05 宁波江丰电子材料股份有限公司 一种钨钛混粉方法
CN112517914A (zh) * 2020-11-16 2021-03-19 安徽省瑞达钨钼材料有限公司 一种粉末冶金用高钼含量钼铁粉的制备方法

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