[发明专利]一种制备具有超细氧化物弥散相的铌基合金的方法

权利要求书

1.一种制备具有超细氧化物弥散相的铌基合金的方法，其特征在于，该方法首先采用旋转电极雾化铌基粉末和纳米氧化物制备粉末前驱体，接着将粉末前驱体在加热至设定温度进行高速搅拌，以获得超细氧化物弥散相包裹的铌基合金粉末，最终在通过将纳米氧化物包裹的铌基粉末进行激光熔覆成形获得具有复杂形状的具有超细氧化物弥散相的铌基合金，纳米氧化物弥散相粒径为5-20nm，且均匀弥散分布在合金的基体中，所述方法具体包括如下步骤：

S1）前驱体粉末的配置：将旋转电极雾化铌基合金粉加入前驱体溶液中，浸渍，同时加入含稀土纳米氧化物源，搅拌均匀后烘干，得到前驱体粉末；

具体步骤为：

S1.1）先调配的前驱体溶液，再将旋转电极雾化铌基合金粉加入所述前驱体溶液中浸渍10-30分钟，得到悬浮溶液，

S1.2)选取含稀土纳米氧化物源，加入悬浮溶液中进行搅拌0.5-6小时后将溶液烘干，得到前驱体粉末，

其中，所述稀土纳米氧化物用量确保使得最终制备得到的合金中的纳米氧化物占超细氧化物弥散相的铌基合金的重量百分含量为0.01-5wt.%；

S2）将S1）得到前驱体粉末在气氛保护条件下，进行加热，加热至设定温度保温，同时高速搅拌，搅拌后，得到纳米氧化物包覆的铌基合金粉末；

具体步骤为：

S2.1)将得到的前驱体粉末置于保护气氛下进行加热，加热至100-600℃；

S2.2）进行保温，同时采用搅拌螺旋桨以转速为15000-40000转/分钟，搅拌0.5-4小时，得到纳米氧化物包覆的铌基合金粉末；

S3）将S2)得到纳米氧化物包覆的铌基合金粉末进行激光熔覆成形，控制工艺使金属粉末被激光熔化形成熔池，并由熔池中液化金属的流动将纳米氧化物带入熔池内部并均匀弥散分布，得到具有超细氧化物弥散相的铌基合金；

所述前驱体溶液的浓度为4-10g·L^-1，所述前驱体溶液为聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液或半胱氨酸溶液；

所述稀土纳米氧化物源为Y₂O₃或La₂O₃粉末；

所述旋转电极雾化铌基粉末的组分包括： Ti 15-45wt.%，Al 2-15wt.%，V 1-8wt.%，Cr0-5wt.%，W 0-10wt.%，Mo0-5wt.%，Hf0-5wt.%，余量为Nb 。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护气氛为氩气、氮气或真空。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3）的具体步骤为：

S3.1）将得到的纳米氧化物包覆的铌基合金粉末进行激光熔覆成形，铺粉厚度为0.02-0.075mm；

S3.2）采用激光扫描，扫描速度为300-2000mm/s，扫描间距为0.02-0.075mm，熔池中液化金属的流动将纳米氧化物带入熔池内部并均匀弥散分布，得到具有超细氧化物弥散相的铌基合金。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述前驱体溶液浓度还可为6-8g·L^-1；

所述旋转电极雾化铌基粉末的组分还可为：Ti 15-25wt.%，Al 1-5wt.%，V 3-8wt.% ，Cr 2-5wt.%，W 1-3wt.%，Mo 1-2wt.%，Hf 1-3wt.%， Nb为余量；

所述稀土纳米氧化物的用量确保使得最终制备得到的合金中的纳米氧化物占超细氧化物弥散相的铌基合金的重量百分含量还可为0.1-2wt.%。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2）中设定温度还可为200-400℃；

转速还可为20000-30000转/分钟，搅拌0.5-2小时。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S3中）所述铺粉厚度还可为0.03-0.05mm；扫描速度为500-1200mm/s；扫描间距还可为0.03-0.05mm。