[发明专利]ABX合金的制备方法

说明书

本发明涉及金属加工领域，公开了一种ABX合金的制备方法，其中A为基体金属，B为至少一种主金属或非金属元素，X为至少一种金属或非金属元素，熔炼时先将基体金属A熔化，然后向其中加入X，最后再向混合金属溶液中加入B，其特征在于，所述合金B为含有A元素的A‑B中间合金或不含有A元素的中间合金，B的中间合金由颗粒大小为20~200微米、晶粒大小为0.5~50微米的各组元的纯元素粉末均匀混合后压制成块或压制+烧结成块而成。与直接在母合金熔体中加入铸造制成的块状中间合金相比，本方法能够得到成分更为均匀的合金溶液，与粉末冶金方法需要先压制成型后烧结相比，本方法能够制造出结构复杂的零件，且零件性能大幅度提升。

技术领域

本发明涉及金属加工领域，特别涉及一种ABX合金的制备方法。

背景技术

目前，合金的制备方法中，大多是先将基体金属熔化，然后向基体金属中加入其它元素的纯组元继续熔化，接着再向熔化后的混合金属液中加入中间合金铸锭进行熔炼，最后浇铸成合金。这样的制备方式中，由于中间合金铸锭成分不均，组织粗大，含有夹杂，会导致混合熔体成分不均匀，最终会导致炼成的合金性能较低，达不到用户要求。另外一种方式是通过粉末冶金的方式，需要先将粉末压制成零件形状的结构，然后对该结构进行烧结，最终形成合金的零件产品。但是这种粉末冶金的方法只能制造形状结构简单的零件，对于形状不规则的复杂零件则无法制造。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种ABX合金的制备方法，能够制造出成分更为均匀、性能大幅度提升的合金，也能直接浇铸结构复杂、性能较好的合金零件。

技术方案：本发明提供了ABX合金的制备方法，其中A为基体金属，B为至少一种主金属或非金属元素，X为至少一种金属或非金属元素，熔炼时先将基体金属A熔化，然后向其中加入X，最后再向混合金属液中加入B，所述合金B为含有A元素的A-B中间合金或不含有A元素的中间合金，且B的中间合金由粉末颗粒大小为20~200微米、晶粒大小为0.5~50微米的各纯组元的粉末均匀混合后压制成块或压制+烧结成块而成。

优选地，熔炼步骤如下：S1：在100~300℃烘干所有原料，烘干时间30min~4h；S2：熔化基体金属A，熔炼温度为T_m+50~100℃，熔化后保温30~60min，T_m为A的熔点；S3：向A的金属液中加入X的纯组元或中间合金，保温20~30min；S4：向S3所得混合金属液中加入B的中间合金，保温15~30min；S5：除渣除气；S6：浇铸成型即得所述ABX合金或铸件。

优选地，所述X为中间合金，由粉末颗粒大小为20~200微米、晶粒大小为0.5~50微米的各纯组元的粉末均匀混合后压制成块或压制+烧结成块而成。

优选地，在所述步骤S2中，熔炼基体金属A是在真空环境熔炼，或者在保护性气氛熔炼，或者在空气中熔炼。

优选地，所述ABX合金中，A为Ni或Co，B为Co、Cr、Mo和/或Al；X为以下任意一种或其组合：W、Al、Ta、Ti、Mo、C、Zr、B、Fe、Mn、Si、Nb、Hf。

优选地，所述X为W、Al、Ta、Ti、Mo、C、Zr、B、Fe、Mn、Si、Nb和Hf的混合物；所述ABX合金中各组分的质量百分比如下：Co：9~11%，Cr：8~8.8%，W ：9.5~10.5%，Al ：5.3~5.7%，Ta：2.8~3.3%，Ti：0.9~1.2%，Mo：0.5~0.8%，C：0.13~0.17%，Zr：0.04~0.07%，B：0.01~0.02，Fe：≤0.5%，Mn ：≤0.2%，Si：≤0.2%，Nb：≤0.1%，S：≤0.1%，P：≤0.1%，Hf ：1.35~1.5%，其余为镍。

优选地，所述中间合金B的各组元粉末由机械球磨法或喷射沉积法或等离子旋转电极法制备，然后均匀混合，最后压制成块或压制+烧结成块。