[发明专利]一种高强度高塑性钨合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度高塑性钨合金材料，其特征在于：以所述材料的原料组成成分总质量为100％计，各成分及其质量百分数为：W粉85～97％、Fe-Mn-Al-C系预合金粉3～15％、Y₂O₃粉0～1％，其中，W粉的粒径小于等于10μm，Fe-Mn-Al-C系预合金粉的粒径小于等于10μm，Y₂O₃粉的粒径小于等于3μm；所述材料以纳米碳化物(FeMnAl)₃C强化的奥氏体相Fe-Mn-Al-C合金为基体，当Y₂O₃含量为0时，W均匀分布在所述基体上；当Y₂O₃含量不为0时，W和Y₂O₃均匀分布在所述基体上；以所述Fe-Mn-Al-C系预合金粉的组成成分总质量为100％计，各成分及其质量百分数为：Mn 20～33％，Al 5～10％，C 0.5～1.6％，余量为Fe。

2.如权利要求1所述的一种高强度高塑性钨合金材料，其特征在于：所述Fe-Mn-Al-C系预合金粉经真空感应炉熔炼成钢锭后，再经雾化法制备得到，纯度大于等于99.9％。

3.如权利要求1所述的一种高强度高塑性钨合金材料，其特征在于：所述W粉为还原W粉，粒径为3～5μm，纯度大于等于99.9％。

4.如权利要求1所述的一种高强度高塑性钨合金材料，其特征在于：所述Y₂O₃粉的粒径为0.1～1μm，纯度大于等于99.9％。

5.如权利要求1所述的一种高强度高塑性钨合金材料，其特征在于：所述Y₂O₃粉的质量分数为0.05～0.3％。

6.一种如权利要求1～5任意一项所述的高强度高塑性钨合金材料的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

(1)按质量百分数称取原料粉末W粉、Fe-Mn-Al-C系预合金粉和Y₂O₃粉，然后将所称取的原料粉末经球磨混合均匀，得到混合粉末；

(2)将所述混合粉末装入包套中，抽真空后密封，然后将密封有混合粉末的包套放入热等静压炉进行烧结，得到烧结料；其中，烧结温度为1300℃～1500℃，压力为200MPa～400MPa，烧结时间为2h～5h；

(3)将所述烧结料进行热处理，所述的热处理为固溶加时效处理，固溶温度为900℃～1100℃，保温时间1h～3h，随后水冷，时效温度为400℃～650℃，保温时间1h～4h，随后空冷，得到一种高强度高塑性钨合金材料。

7.如权利要求6所述的一种高强度高塑性钨合金材料的制备方法，其特征在于：球磨时，球磨罐为钨合金球磨罐，磨球为钨合金磨球，球料重量比为4～8:1，球磨速率为200rpm～400rpm，球磨时间为4h～12h。