專利名稱：一種用于制造高強高韌鉬合金的超聲加濕混料方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于粉末冶金領(lǐng)域，特別涉及一種用于制造高強高韌鑰合金的混料方法。
背景技術(shù)：
鑰是一種具有重要戰(zhàn)略意義的稀有金屬，其具有熔點高、強度大、硬度高、耐磨性和導(dǎo)熱導(dǎo)電性好等優(yōu)點。而且，鑰合金高溫性能高、膨脹系數(shù)小、耐蝕性能好，因而被廣泛應(yīng)用于冶金、機械、石油、化工、軍工、航空航天、電子、核工業(yè)等諸多領(lǐng)域。但是，由于鑰及鑰合金的低溫脆性和高溫抗氧化能力差，限制了鑰合金作為結(jié)構(gòu)材料更加廣泛地使用。并且，隨著航空航天、核工業(yè)、軍工事業(yè)的發(fā)展，對綜合強化、高強高韌鑰合金的需求十分迫切。因此，研究開發(fā)性能優(yōu)異的新型鑰合金和改進鑰合金生產(chǎn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量是鑰合金研究者和生產(chǎn)者努力的主要方向。鑰合金的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是采用粉末冶金法，即經(jīng)過混料、壓制、燒結(jié)、軋制等工序。 其中合金粉末的混料是粉末冶金工藝中最關(guān)鍵的步驟，混料的均勻性控制著最終產(chǎn)品的內(nèi)部特性，直接影響后續(xù)工序的進行，并決定了所制備產(chǎn)品的綜合性能。常規(guī)的固固干混和固液直接濕混的混料方法在混料的過程中容易出現(xiàn)原料粉末結(jié)塊，混合不均勻，易引入雜質(zhì)等，因而制備的粉料存在著粒度不均勻和燒結(jié)活性低等缺點，限制了鑰合金產(chǎn)品性能的進一步提聞。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種成本低廉、安全、混料均勻性好又能保證制造高強高韌鑰合金的混料方法。為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)解決方案一種用于制造高強高韌鑰合金的超聲加濕混料方法，其特征在于，按照下列步驟進行I)配料將鑰粉和其他合金粉末原料進行混合配制成鑰合金粉末，所述的鑰合金粉末由以下質(zhì)量百分比的化學(xué)元素組成Ti 0. 01% I. 5%, Zr :0. 01% O. 30%,C :0. 01%
O.40%, La :0. 00 2. 0%, Ta :0. 00 O. 30%, Nb :0. 00 O. 30%, Hf :0. 00 O. 40%, Y :0. 00
O.20%，余量為Mo粉和不可避免的雜質(zhì)，化學(xué)元素的質(zhì)量百分比之和為100% ；所得的合金混合粉末裝入超聲加濕裝置的粉末篩中，所述的超聲加濕混料裝置包括超聲加濕設(shè)備、粉末篩、攪拌振篩設(shè)備和保護罩；2)超聲加濕將適量摻雜劑溶解于液體介質(zhì)中，裝入超聲加濕裝置的超聲加濕設(shè)備中；所述的摻雜劑是表面活性劑或潤滑劑；所述的液體介質(zhì)是水、酒精、汽油其中一種，液體介質(zhì)與合金粉末的質(zhì)量比為I :I 10 :1 ;3)混料打開超聲加濕設(shè)備，同時打開超聲加濕裝置的攪拌振篩設(shè)備，使液體介質(zhì)通過超聲加濕設(shè)備霧化，噴霧進入粉末篩中，和合金粉末充分接觸、混合；4)干燥將混料完成后的粉末干燥，即得到混合均勻的鑰合金混合料。所述的粉末篩應(yīng)完全置于超聲加濕設(shè)備之上，保護罩將超聲加濕設(shè)備、粉末篩和攪拌振篩裝置完全密封住。本發(fā)明方法得到的鑰合金混合料經(jīng)過后續(xù)壓制、燒結(jié)、軋制工藝加工，可以制造高強高韌鑰合金。本發(fā)明采用超聲加濕混料裝置，將液體介質(zhì)霧化為極為細(xì)小的液滴，噴霧進入粉末篩，與合金粉末接觸充分，再經(jīng)過攪拌振篩設(shè)備使得混合更加均勻，混料效果優(yōu)良。采用本發(fā)明得到的鑰合金混合料經(jīng)過后續(xù)壓制、燒結(jié)、軋制工藝加工，所制得的高強高韌鑰合金的抗拉強度大于llOOMPa，延伸率大于7%，具有優(yōu)良的綜合性能。本發(fā)明設(shè)計合理、設(shè)備簡單、易于控制、適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。


圖I表示本發(fā)明使用的裝置示意圖。其中，I、超聲加濕設(shè)備；2、粉末篩；3、攪拌振篩設(shè)備；4、保護罩。圖2是實施例I中所制備的鑰合金混合料粉末的掃描電鏡照片。圖3是使用實施例I得到的鑰合金混合料粉末經(jīng)過后續(xù)粉末冶金和軋制工藝制備的高強高韌鑰合金板材的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖。圖4是使用實施例I得到的鑰合金混合料粉末經(jīng)過后續(xù)粉末冶金和軋制工藝制備的高強高韌鑰合金板材拉伸斷口的掃描電鏡照片。以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明。
具體實施例方式在以下的實施例中，所使用的摻雜劑是表面活性劑、潤滑劑或微量元素化合物等；其中，表面活件劑詵擇本領(lǐng)域常規(guī)的陰離子表面活件劑,例如，硬脂酸，十二烷基苯磺酸鈉，潤滑劑選擇常用的固體潤滑劑，例如石墨、二硫化鑰、聚四氟乙烯、氮化硼和氟化石墨等。實施例I :將鑰合金粉末按以下元素質(zhì)量百分比進行混合，Ti :1%，Zr :0. 20%, C :0. 30%, La
O.05%，Ta :0. 01%, Hf :0. 01%，余量為Mo粉，總質(zhì)量為1000g。所得的合金混合粉末裝入超聲加濕裝置的粉末篩中。將表面活性劑(硬脂酸IOg)溶解于1000ml酒精中，裝入超聲加濕裝置的超聲加濕設(shè)備中。打開超聲加濕設(shè)備，同時打開超聲加濕裝置的攪拌振篩設(shè)備，攪拌振篩60分鐘，使液體介質(zhì)通過超聲加濕設(shè)備霧化，噴霧進入粉末篩中，和合金粉末充分接觸、混合，待溶液全部超聲霧化后再持續(xù)振篩30分鐘。將混料完成后的粉末置于干燥箱中以70°C干燥兩小時，即得到混合均勻的鑰合金混合料。其掃描電鏡照片如圖2所示，表面采用本發(fā)明得到的鑰合金混合料混料均勻，效果優(yōu)良。以此鑰合金混合料為基礎(chǔ)，經(jīng)過后續(xù)壓制、燒結(jié)、軋制工藝加工，所制備的鑰合金板材的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖3所示，其拉伸斷口的掃描電鏡照片如圖4所示。結(jié)果表明此鑰合金的抗拉強度為1167MPa，延伸率為8. 98%，微觀組織結(jié)構(gòu)均勻，具有優(yōu)良的綜合性能，是一種高強高韌鑰合金。
實施例2 將鑰合金粉末按以下元素質(zhì)量百分比進行混合，Ti :1. 50%, Zr :0. 30%, C :0. 40%，La :1. 50%，Ta :0. 01%，Nb :0. 01%，Y :0. 01%，余量為Mo粉，總質(zhì)量為IOOOgo所得的合金混合粉末裝入超聲加濕裝置的粉末篩中。將潤滑劑(二硫化鑰20g)溶解于2000ml水中，裝入超聲加濕裝置的超聲加濕設(shè)備中。打開超聲加濕設(shè)備，同時打開超聲加濕裝置的攪拌振篩設(shè)備，攪拌振篩80分鐘，使液體介質(zhì)通過超聲加濕設(shè)備霧化，噴霧進入粉末篩中，和合金粉末充分接觸、混合，待溶液全部超聲霧化后再持續(xù)振篩30分鐘。將混料完成后的粉末置于干燥箱中以90°C干燥兩小時，即得到混合均勻的鑰合金混合料。如圖I所示，本實施例使用的用于制造高強高韌鑰合金的超聲加濕混料裝置包括超聲加濕設(shè)備I、粉末篩2、攪拌振篩設(shè)備3和保護罩4。粉末篩2應(yīng)完全置于超聲加濕設(shè)備I之上，保護罩4應(yīng)密封住超聲加濕設(shè)備I、粉末篩2和攪拌振篩裝置3。混料時，超聲加濕設(shè)備I中的溶液超聲霧化后全部進入粉末篩2中。 當(dāng)然，表面活性劑還可以選擇十二烷基苯磺酸鈉，潤滑劑選擇石墨、聚四氟乙烯、氮化硼和氟化石墨等，發(fā)明人不再一一給出。上述實施例是本發(fā)明較優(yōu)的例子，僅用于說明本發(fā)明，本發(fā)明不限于上述實施例，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的技術(shù)方案所作的技術(shù)特征的添加、等效變換，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于制造高強高韌鑰合金的超聲加濕混料方法，其特征在于，按照下列步驟進行 1)配料將鑰粉和其他合金粉末原料進行混合配制成鑰合金粉末，所述的鑰合金粉末由以下質(zhì)量百分比的化學(xué)元素組成Ti 0. 01% I. 5%，Zr :0. 01% O. 30%, C :0. 01% O. 40%, La :0. 00 2. 0%, Ta :0. 00 O. 30%, Nb :0. 00 O. 30%, Hf :0. 00 O. 40%, Y :0. 00 O.20%，余量為Mo粉和不可避免的雜質(zhì)，化學(xué)元素的質(zhì)量百分比之和為100% ； 所得的合金混合粉末裝入超聲加濕裝置的粉末篩中，所述的超聲加濕混料裝置包括超聲加濕設(shè)備(I)、粉末篩(2)、攪拌振篩設(shè)備(3)和保護罩(4); 2)超聲加濕將適量摻雜劑溶解于液體介質(zhì)中，裝入超聲加濕裝置的超聲加濕設(shè)備(O中； 所述的摻雜劑是表面活性劑或潤滑劑； 所述的液體介質(zhì)是水、酒精、汽油其中一種，液體介質(zhì)與合金粉末的質(zhì)量比為I :1 10 1 ； 3)混料打開超聲加濕設(shè)備(1)，同時打開超聲加濕裝置的攪拌振篩設(shè)備(3)，使液體介質(zhì)通過超聲加濕設(shè)備霧化，噴霧進入粉末篩中，和合金粉末充分接觸、混合； 4)干燥將混料完成后的粉末干燥，即得到混合均勻的鑰合金混合料。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的粉末篩(2)完全置于超聲加濕設(shè)備(I)之上，保護罩(4)將超聲加濕設(shè)備(I )、粉末篩(2)和攪拌振篩裝置(3)完全密封。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的鑰合金混合料經(jīng)過后續(xù)壓制、燒結(jié)、軋制工藝加工，得到高強高韌鑰合金。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用于制造高強高韌鉬合金的超聲加濕混料方法，將鉬粉和其他合金粉末原料按配方比例進行混合后，裝入超聲加濕裝置的粉末篩中，將摻雜劑溶解于液體介質(zhì)中，裝入超聲加濕設(shè)備中。打開超聲加濕設(shè)備，同時打開攪拌振篩設(shè)備，使液體介質(zhì)通過超聲加濕設(shè)備霧化，噴霧進入粉末篩中，和合金粉末充分接觸、混合?；炝贤瓿珊蠼?jīng)過干燥得到混合均勻的鉬合金混合料。具有設(shè)計合理、設(shè)備簡單、易于控制、適合工業(yè)化生產(chǎn)等特點。采用該方法得到的鉬合金混合料經(jīng)過后續(xù)的壓制、燒結(jié)、軋制工藝加工，可以用于制造高強高韌鉬合金。
文檔編號C22C1/04GK102839310SQ20121029053
公開日2012年12月26日 申請日期2012年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月16日
發(fā)明者胡平, 王快社, 何歡承, 康軒齊 申請人:西安建筑科技大學(xué)