新型高强高韧钼合金制备及其防氧化关键技术

文章正文
发布时间:2024-06-18 06:02

      成果简介:
      综合TZM合金和钼-镧合金的优良性能,点冷机创造性地将稀土掺杂技术与强韧化技术相结合,形成了一系列具有自主知识产权的制备工艺。通过微合金成分设计和超微结构控制,稀土掺杂,均匀化混料,细化晶粒强化,强塑性变形、低温烧结,防氧化包覆等工艺,突破了制备兼具高强度和高韧性钼合金材料的技术瓶颈,研究了稀土镧掺杂的强化和防氧化机理,研发出了新型稀土掺杂高强高韧La-TZM合金,其室温抗拉强度为1341Mpa,延伸率为7.5%,再结晶温度1700℃,DBTT降低至-120℃,氧含量23ppm,产品性能达到国际先进水平。所制备的新型La-TZM合金板材已销售至各大钼加工企业和设备制造厂商,获得销售收入五千余万元,经济效益显著。
      成果内容提要:
      本成果综合TZM合金和钼-镧合金的优良性能,创造性地将稀土掺杂技术与强韧化技术相结合,形成了一系列具有自主知识产权的制备工艺。通过微合金成分设计和超微结构控制,稀土掺杂,均匀化混料,细化晶粒强化,强塑性变形、低温烧结,防氧化包覆等工艺,突破了制备兼具高强度和高韧性钼合金材料的技术瓶颈,研究了稀土镧掺杂的强化和防氧化机理,研发出了新型稀土掺杂高强高韧La-TZM合金,其室温抗拉强度为1341Mpa,延伸率为7.5%,再结晶温度1700℃,DBTT降低至-120℃,氧含量23ppm,产品性能达到国际先进水平。所制备的新型La-TZM合金板材已销售至各大钼加工企业和设备制造厂商,获得销售收入五千余万元,经济效益显著。
      本成果的创新点有:
      1.通过微合金成分设计和超微结构控制,将稀土掺杂技术与强韧化技术相结合,制备出高强高韧的La-TZM新型钼合金;
      2.发明了具有知识产权的超声加湿混料技术和有机碳代替传统石墨混料等钼合金制备关键技术,解决了合金元素掺杂难以均匀化的技术难题;
      3.成功研制出提高钼合金高温抗氧化性能方法和包覆涂层的制备方法,扩大了钼合金的使用范围。
      本成果发表学术论文:
      [1] Fan Yang,Kuai-She Wang,Ping Hu,et al.La doping effect on TZM alloy oxidation behavior [J].Journal of Alloys and Compounds,593(2014):196-201. ( SCI,影响因子2.72)
      [2] P.Hu,F.Yang,K.S.Wang,et al.Preparation and ductile-to-brittle transition temperature of the La-TZM alloy plates [J].International Journal of Refractory Metals and Hard Materials,52(2015):131-136. (SCI, 影响因子1.99)
      [3] Kuai-She Wang,Jiang-Fei Tan,Ping Hu,Fan Yang,et al.La2O3 effects on TZM alloy recovery, recrystallization and mechanicalproperties [J].Materials Science & Engineering A,636(2015):415-420. (SCI, 影响因子2.57)
      [4] 胡平,王快社,杨帆等.有机碳源替代石墨制备TZM合金及其性能研究[J].稀有金属材料与工程,2014,7;
      [5] 胡平,王快社,杨帆等.La-TZM合金板材制备及其氧化行为研究[J].稀有金属材料与工程,2014,6。
      [6] 胡平,王快社,何欢承,杨帆等.TZM 合金板材的制备及其再结晶行为[J].金属热处理,2013,7,70-72;
      [7] 何欢承,王快社,胡平等.掺杂稀土元素镧对TZM合金板材再结晶行为的影响[J].稀有金属材料与工程,2014,5;
      [8] 何欢承,王快社,胡平等.掺镧TZM 合金板材断口形貌和组织分析[J].稀有金属材料与工程,2014,4;
      [9] 康轩齐,王快社,张郑,胡平等.掺镧方式对La-TZM 合金性能的影响[J].稀有金属材料与工程,2015,5.
      本成果申请国家专利:
      [1] 王快社,胡平,康轩齐等.一种高强高韧钼合金的制备方法.中国发明专利,专利号:ZL201210039551.X.
      [2] 胡平,王快社,何欢承等.一种用于制造高强高韧钼合金的混料方法.中国发明专利,专利号:ZL201210290534.3.
      [3] 胡平,王快社,何欢承等.一种用于制造高强高韧钼合金的超声加湿混料方法.中国发明专利,专利号:ZL201210290535.8.
      [4] 胡平,王快社,何欢承等.一种防止钼及钼合金氧化的方法.中国发明专利,专利号:ZL201210039476.7.
      [5] 胡平,王快社,于志涛,杨帆等.一种防止钼及钼合金氧化的包覆方法.中国发明专利,专利号:ZL201410208512.7.
      [6] 胡平,王快社,杨帆等.一种钼及钼合金表面抗氧化涂层的制备方法.中国发明专利,申请号:201410208597.9.


 


高强韧稀土掺杂La-TZM合金坯料和板材

 


发明专利证书

 


发明专利证书

 


发明专利申请受理书


      社会反映:
      成果发表的论文均刊登在 Journal of Alloys and Compounds,International Journal of Refractory Metals and Hard Materials,Materials Science & Engineering A,稀有金属材料与工程等国际知名期刊,申请的6项中国发明专利已有4项被授权,所制备的新型La-TZM合金板材已销售至各大钼加工企业和设备制造厂商,获得销售收入五千余万元,获得显著的经济效益。