本技术涉及一种抑制晶粒异常长大的含有二氧化锆增强相的钼铼合金及其制备工艺,将二钼酸铵、铼酸铵和水在高温下溶解,然后加入氢氧化锆混合均匀后真空干燥,得到的前驱复合粉体进行两段氢气还原,还原后得到的氧化锆增强钼铼复合粉体经过冷等静压压坯、无压烧结、热等静压压制得到氧化锆强化钼铼合金,再经过高温轧制和再结晶退火处理,得到含有ZrO<subgt;2</subgt;增强相的钼铼合金。本发明采用液相掺杂实现了钼和铼原子级别混合,ZrO<subgt;2</subgt;的添加使钼铼合金显微组织更均匀细小,再结晶温度提升,减缓了钼铼合金烧结晶粒异常长大的现象。通过优化退火工艺,调控退火方式,使晶粒重排形成更均匀的微观结构,进一步抑制了晶粒异常长大,提高了钼铼合金的高温抗拉强度和延伸率。
背景技术
钼及其合金由于其高强度、低热膨胀系数、良好的导热性及抗液态金属腐蚀性在电子器件、半导体薄膜集成电路、化工反应器、核反应堆等领域有着广泛应用。在纯钼中添加高含量的铼可以显著提高钼合金的再结晶温度、极限抗拉强度和室温延展性。然而,铼价格昂贵且产量稀少,因而限制了其大量使用。当钼合金中铼含量较低时,钼铼合金再结晶温度低,延展性不足,大大限制了钼铼合金在工业应用中的进一步发展。
目前钼铼合金的制备方法通常采用钼粉氧化物和铼酸铵或铼粉进行机械混合、高温还原、压制成型。单独的机械混合法制备的钼铼复合粉体颗粒团聚缠结,钼元素和铼元素无法完全固溶,导致制备的钼铼合金致密度不高,氧含量较高,烧结过程中晶粒尺寸异常长大,这种基体晶粒尺寸异常长大使合金内部微观结构不均匀,易造成应力集中,显著降低材料的韧性,严重影响钼铼合金的力学性能。在钼铼合金中添加ZrO2
颗粒不仅可以提升合金的再结晶温度,还能有效改善烧结过程中晶粒异常长大的现象。然而,传统方法添加的二次相ZrO2
颗粒尺寸大,分布在晶界上,不可避免地会降低材料的延展性。因而,有必要开发一种能抑制晶粒异常长大的钼铼合金的制备工艺,以调控钼铼合金晶粒尺寸,抑制晶粒异常长大,并在一定程度上提高钼铼合金的再结晶温度和高温抗拉强度及延伸率。
实现思路