[发明专利]一种耐腐蚀、抗辐照、高强度的超级ODS钢及制备方法

权利要求书

1.一种耐腐蚀、抗辐照、高强度的超级ODS钢，其特征在于，按重量百分比计，超级ODS钢的合金成分为：

Cr:12.0～16.0％；Al:3.45～5.0％；(W+Mo):1.0～1.5％；Y₂O₃：0.1～0.5％；Zr：0.1～0.28％；余量为Fe及其它杂质元素；其它杂质元素的含量如下：C≤0.02％；N≤0.02％；Co≤0.1％；Ni≤0.1％；Cu≤0.01％；P≤0.005％；S≤0.005％；

超级ODS钢的组织为铁素体组织，纳米析出相颗粒的尺寸在50nm以下，数密度在10^22～24/m³数量级；

所述的耐腐蚀、抗辐照、高强度的超级ODS钢的制备方法，包括如下过程：母合金纯净化冶炼→粉末雾化→高能机械球磨→粉末包套抽气→固化成型→热锻→热轧→正火热处理获得稳定组织；采用真空感应熔炼的方法冶炼纯净化母合金，按重量百分比计，母合金成分为：Cr：12.0～16.0％；(W+Mo)：0.8～1.5％；Al：3.45～5.0％；Zr：0.1～0.28％；Fe：余量；简写为：Fe-0C-(12～16)Cr-1.5(W+Mo)-(3.45～5)Al-(0.1～0.28)Zr；在母合金纯净化冶炼中，杂质元素含量需要严格控制：C≤0.005％；N≤0.005％；Ni≤0.1％；Co≤0.1％；Cu≤0.01％；P≤0.005％；S≤0.005％。

2.按照权利要求1所述的耐腐蚀、抗辐照、高强度的超级ODS钢，其特征在于，粉末雾化的要求如下：粉末粒度≤150μm，雾化气体压力≥3.5MPa，粉末雾化保护气氛：高纯氩气，体积纯度≥99.99％。

3.按照权利要求1所述的耐腐蚀、抗辐照、高强度的超级ODS钢，其特征在于，为了实现机械合金化、并使纳米级析出相均匀、弥散分布于母合金粉末中，高能机械球磨工艺参数如下：球磨时间40～80h，转速300～500r/min，球料质量比(5～20):1，球磨保护气氛：高纯氩气，体积纯度≥99.99％。

4.按照权利要求1所述的耐腐蚀、抗辐照、高强度的超级ODS钢，其特征在于，为了去除粉末球磨过程中表面吸附的气体，减小孔隙率，提高粉末致密度，对机械合金化后的粉末进行包套抽气工艺：温度300～500℃，保温时间2～20h，真空度不低于10^-1Pa。

5.按照权利要求1所述的耐腐蚀、抗辐照、高强度的超级ODS钢，其特征在于，合金化粉末的固化成型工艺如下：保温温度1000～1200℃，保温时间2～5h。

6.按照权利要求1所述的耐腐蚀、抗辐照、高强度的超级ODS钢，其特征在于，为了进一步提高固化成型后材料的致密度和力学性能，热锻工艺控制如下：开锻温度1000～1200℃，终锻温度800～1000℃，锻造比5:1～10:1。

7.按照权利要求1所述的耐腐蚀、抗辐照、高强度的超级ODS钢，其特征在于，为了进一步提高材料的致密度和力学性能，并制备成板材或者管材，热轧工艺控制如下：开轧温度1000～1200℃，终轧温度800～1000℃，轧制道次5～20次。

8.按照权利要求1所述的耐腐蚀、抗辐照、高强度的超级ODS钢，其特征在于，为了消除应力、均匀化组织，其正火热处理工艺控制如下：温度800～1200℃，保温0.5～2h后空冷。