[发明专利]一种碳化物增强钼合金的制备工艺

说明书

本发明涉及应用技术领域，具体的说是一种碳化物增强钼合金的制备工艺，该工艺具体包括以下步骤：以硝酸锆（Zr(NO₃)₄·5H₂O）作为锆源，以蔗糖作为碳源，锆源的摩尔数以锆源中锆元素的摩尔数计，碳源的摩尔数以碳源中碳元素的摩尔数计，按照锆源与碳源的摩尔比为1:7、1:8、1:9混合制成水溶液。将水溶液置入高压反应釜中进行水热反应，反应温度150~220度，反应时间18h~28h，之后进行干燥，得到水热前驱体。本发明的有益效果：本发明采用水热法制备碳化物粉体，水热法最大的优势在于制备出的粉体颗粒细小，分散度好，将碳化锆的水热前驱体粉与三氧化钼粉进行湿法球磨，实现了液液掺杂，此种掺杂方式比固‑固掺杂使掺杂更为均匀。

技术领域

本发明涉及碳化物增强钼合金应用技术领域，具体说是一种碳化物增强钼合金的制备工艺。

背景技术

钼合金，是以钼为基体加入其他元素而构成的有色合金。主要合金元素有钛、锆、铪、钨及稀土元素。钛、锆、铪元素能形成稳定的、弥散分布的碳化物相，提高合金的强度和再结晶温度。钼合金有良好的导热、导电性和低的膨胀系数，在高温下(1100～1650℃)有高的强度，比钨容易加工。

传统的碳化物增强钼合金的制备工艺是采用粉末冶金的方法制备，即直接将碳化物粉体与钼粉混合（固-固掺杂）之后进行压制、烧结得到钼合金烧结坯。这种固-固掺杂形式易造成碳化物粉体与基体混合不均匀、碳化物粉体团聚等情况，直接影响钼合金的性能。

公开号为CN103386487B的中国专利公开了一种碳化物强化钼合金的制备方法，涉及碳化物强化钼合金领域，碳化物强化钼合金的制备方法，包括步骤：a)、在保护溶剂中，对碳化物粉末进行超声波分散，得到碳化物粉末分散液；b)、将上述步骤a)得到的碳化物粉末分散液与钼粉混合，并去除保护溶剂，得到由碳化物粉末和钼粉组成的混合料；c)、将上述步骤b)得到的混合料进行压制、烧结，得到碳化物强化钼合金；其让碳化物首先在有机溶剂中超声混合，再与钼合金进行混合，有效改善了碳化物在钼粉中的分散均匀性，减少或避免了碳化物本身的团聚现象，确保了碳化物强化钼合金的相关性能，有利于后续烧结、锻造、轧制、塑型等工艺的进行。此专利所采取的的技术方案易造成碳化物粉体与基体混合不均匀，对钼合金的性能产生了严重的负面影响。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供了一种碳化物增强钼合金的制备工艺，本发明采用水热法制备碳化物粉体，水热法最大的优势在于制备出的粉体颗粒细小可以达到纳米级而且分散度好，将碳化锆的水热前驱体粉与三氧化钼粉进行湿法球磨，实现了液液掺杂，此种掺杂方式比固-固掺杂使掺杂更为均匀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种碳化物增强钼合金的制备工艺，该工艺具体包括以下步骤：

步骤一：以硝酸锆（Zr(NO₃)₄·5H₂O）作为锆源，以蔗糖作为碳源，锆源的摩尔数以锆源中锆元素的摩尔数计，碳源的摩尔数以碳源中碳元素的摩尔数计，按照锆源与碳源的摩尔比为1:7、1:8、1:9混合制成水溶液；

步骤二：将水溶液置入高压反应釜中进行水热反应，反应温度150~220度，反应时间18h~28h，之后进行干燥，得到水热前驱体；

步骤三：将得到水热前驱体与三氧化钼粉体在球磨机中进行湿法球磨，并加入酒精成糊状，球磨时间为24h，在氢气保护气氛下进行煅烧，煅烧温度：500~600度，保温时间：1~2h，随炉冷却，全程氢气保护，得到粉末；

步骤四：将所得粉末经二段还原，一段还原温度：450℃-550℃，二段还原温度：950℃-1050℃，还原后得到复合粉体，将复合粉体进行压制，压制压力为180Mpa，保压时间为5~20min，随后进行烧结，烧结温度为1800~2000度，氢气气氛保护，得到碳化锆增强钼合金，本发明采用水热法制备碳化物粉体，水热法最大的优势在于制备出的粉体颗粒细小，分散度好。