[发明专利]一种钼-锆基合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了合金冶炼技术领域的一种钼‑锆基合金材料及其制备方法，该合金材料由平均粒径不大于10μm的以下质量百分比的原料制备而成：W16‑25％、Cu2‑8％、Fe4‑11％、S3‑9％，余量为Mo+Zr，其中Mo/Zr比例为1.1‑2.3，上述各组分的纯度≥99.9％，质量百分比之和为100％。该合金材料综合性能优良，具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等性能，非常适合于工业生产领域制作摩擦件、密封件和轴承件等部件。

技术领域

本发明涉及合金冶炼技术领域，具体为一种钼-锆基合金材料及其制备方法。

背景技术

随着社会经济的发展，现代工业生产领域对金属材料提出了越来越高的要求，并且由于受到高分子材料和陶瓷材料的冲击，金属材料受到了前所未有的挑战，迫切需要提高已有材料的质量和开拓金属材料新功能。

合金材料是一种非常重要的金属材料，在工业生产各个领域都发挥了极其重要的作用，如何更好地提高其性能，或者开发新型合金材料，将是工业生产领域当前和未来重点关注的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钼-锆基合金材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钼-锆基合金材料，由平均粒径不大于10μm的以下质量百分比的原料制备而成：W16～25％、Cu2～8％、Fe4～11％、S3～9％，余量为Mo+Zr，其中Mo/Zr比例为1.1-2.3，上述各组分的纯度≥99.9％，质量百分比之和为100％。

优选的，该合金材料由以下质量百分比的原料制备而成：W17％、Cu3％、Fe7％、S6％、Zr24％，余量为Mo。

优选的，该合金材料由以下质量百分比的原料制备而成：W22％、Cu5％、Fe9％、S4％、Zr19％，余量为Mo。

优选的，该合金材料由以下质量百分比的原料制备而成：W20％、Cu8％、Fe6％、S8％、Zr25％，余量为Mo。

优选的，该合金材料由以下质量百分比的原料制备而成：W24％、Cu4％、Fe5％、S3％、Zr21％，余量为Mo。

一种钼-锆基合金材料的制备方法，包括下列步骤：

步骤一、按照质量百分比分别称取平均粒径不大于10μm的原料，各组分的纯度≥99.9％，质量百分比之和为100％；

步骤二、利用混粉机将步骤一称取的各组分混合均匀；

步骤三、将经过步骤二混合处理的混合料填入成型磨具中，利用粉末压样机压制成型得到基料；

步骤四、将步骤三得到的基料采用真空热压烧结方式进行烧结，烧结温度为1420-1510℃，即得钼-锆基合金材料。

优选的，步骤三中所述粉末压样机的压制压力控制在28-36MPa。

优选的，步骤四中所述真空条件的真空压力为5.5×10^-5～1.0×10^-4Pa。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种钼-锆基合金材料，选用硬度大、密度高、可塑性强、热膨胀系数小的W，粉沫冶金粘接剂Cu，适合粉末冶金和制作合金材料的Fe，可与金属反应形成硫化物润滑相的S，耐腐蚀、可塑性好、烧结性能好的Zr，以及硬度大、热膨胀系数小、可提高耐磨性和耐热性的Mo一起进行真空热压烧结，上述各组分的平均粒径不大于10μm。在烧结过程中，铁固溶进入钨，形成固溶相，铜提高了合金熔体的流动性，硫与金属反应生成固体润滑剂，钨、钼、锆的加入显著提高了合金的强度、耐腐蚀性能以及耐热性。烧结后得到的材料综合性能优良，具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等性能，非常适合于制作摩擦件、密封件和轴承件等部件。

具体实施方式