[发明专利]铌锆10合金的制备方法

说明书

技术领域

本发明属金属材料制备技术领域，具体涉及一种铌锆10合金的制备方法。

背景技术

铌锆10合金是在金属铌中加入金属锆所组成的合金，铌中加入锆后可提高合金的强度而不影响合金的塑性和加工性能，锆还可以改善合金的抗氧化性和抗碱金属的腐蚀性能。Nb-Zr10合金是应用最多最广的铌锆合金，随着其应用领域的增加，对铌锆合金的要求也越来越高，有采用将铌锆用电子束熔炼、氢化处理、脱氢和常温下等静压的方式来制备铌锆合金，采用电子束熔炼时，由于铌和锆的熔点不一致，铌的熔点近三千度，锆的熔点比铌低得多，所以采用此种方式会使合金中的锆挥发，导致合金化不均匀；另外由于仅仅在常温下等静压，还是存在合金晶粒细化度差，致密度不够的缺陷，因此有必要进行工艺改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种铌锆10合金的制备方法，采用真空熔炼炉熔炼合金，避免合金中锆的挥发，而且先采用冷等静压压制锭坯，然后再用高温压制为成品锭坯。

本发明采用的技术方案：铌锆10合金的制备方法，包含下述步骤：

1）将90重量份的金属铌条和10重量份的金属锆条充分混合后形成混合原料；

2）将混合原料装入真空熔炼炉内，抽真空至10^-3Pa，电压升至25-35千伏，电压14000安进行一次熔炼，随炉冷却形成一次合金锭；

3）将一次合金锭再次电压升至25-35千伏，电压14000安进行二次提纯熔炼，随炉冷却形成二次合金锭；

4）将二次合金锭在真空炉内通入充分饱和的氢气进行氢化处理，氢气的压力不小于2Pa，氢化温度为1800-2000℃，得粉末状合金；

5）将氢化处理后的粉末状合金冷却至常温后，再对粉末状合金进行高温脱氢处理，在温度为2200-2300℃下保持4-6小时；

6）利用冷等静压机将粉末状合金压制成锭坯，再将锭坯放到热等静压机上，加热至1300℃，压力220MPa，保压2小时后得成品锭坯。

本发明与现有技术相比所得合金锭坯的组织均匀，而且解决组织偏析问题；高温压制锭坯，解决烧结变形、缩孔等问题，提高成品率，且使得成品锭坯的致密度大为提高，具有很高的实用价值。

具体实施方式

下面描述本发明的一种实施例：铌锆10合金的制备方法，

1）将90重量份的金属铌条和10重量份的金属锆条充分混合后形成混合原料；

2）将混合原料装入真空熔炼炉内，抽真空至10^-3Pa，电压升至25-35千伏，电压14000安进行一次熔炼，随炉冷却形成一次合金锭；

3）将一次合金锭再次电压升至25-35千伏，电压14000安进行二次提纯熔炼，随炉冷却形成二次合金锭；由于铌和锆的熔点相差很多，采用真空熔炼炉可避免合金中锆的挥发；

4）将二次合金锭在真空炉内通入充分饱和的氢气进行氢化处理，氢气的压力不小于2Pa，氢化温度为1800-2000℃，得粉末状合金；

5）将氢化处理后的粉末状合金冷却至常温后，再对粉末状合金进行高温脱氢处理，在温度为2200-2300℃下保持4-6小时；

6）利用冷等静压机将粉末状合金压制成锭坯，再将锭坯放到热等静压机上，加热至1300℃，压力220MPa，保压2小时后得成品锭坯，先采用冷等静压压制锭坯，然后再用高温压制为成品锭坯，解决烧结变形、缩孔等问题，提高成品率，且使得成品锭坯的致密度大为提高。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。