本发明专利技术公开了一种添加MAX相的钼合金，按照质量百分比，包括以下组分：1％～3％Mo2TiAlC2、不大于0.1％的杂质，其余为钼，且以上组分质量分数之和为100％。本发明专利技术还公开了一种添加MAX相的钼合金的制备方法，将钼粉与Mo2TiAlC2粉进行球磨混合，得到均匀混合的粉末；将球磨处理后的混合粉末进行多步热压烧结后，去除表层，即可。本发明专利技术方法中通过在钼基体中添加Mo2TiAlC2颗粒可以同时获得合金强度与塑性的提高，使合金具有良好的综合力学性能。与纯钼材料相比，该材料的室温抗拉强度较纯钼材料提高30％以上，合金的室温延伸率达到纯钼材料的1.5倍以上。材料的1.5倍以上。材料的1.5倍以上。
【技术实现步骤摘要】
一种添加MAX相的钼合金及其制备方法
[0001]本专利技术属于粉末冶金制备
，具体涉及一种添加MAX相的钼合金，还涉及该添加MAX相的钼合金的制备方法。
技术介绍
[0002]钼是一种稀有难熔金属材料，是不可或缺的耐高温材料之一，因其具有高熔点、高性模量、高耐磨性，同时还具有良好的导电导热性能与低的热膨胀系数，以及良好的耐酸碱及耐液体金属的腐蚀等性能，所以在航空航天、电力电子、机械制造、钢铁冶金、能源化工、医疗器械、军工等各部门都有广泛的应用前景。但是，钼的室温脆性导致其可加工性能差，严重限制了其工业应用。因此，提高钼的延韧性是钼及其合金作为结构材料使用的基础。
[0003]目前钼合金研究领域主要有TZM合金、钼铼合金、氧化物掺杂钼合金、多组元钼合金等。它们在不同的应用领域表现出优越的性能，但是，也存在诸多问题，如韧化效果不显著、强韧性不匹配、制备工艺复杂、成本高等。尤其是强度提高的同时会显著降低钼合金的塑韧性。所以研究与开发新型具有高延韧性和良好强韧性匹配的钼合金十分必要和迫切。
[0004]MAX相独特的键合配置使它综合了陶瓷材料和金属材料的诸多优点，比如高模量、低比重、良好的导电导热性、可加工性、损伤容限性和热稳定性等。目前有研究结果表明，在Mg、Ag、Cu、Ti等金属基体中添加MAX相Ti2AlC或Ti3AlC2可以有效改善基体的力学性能。中国专利(申请号：201811324314.1，公开号：CN 109434119 A)公开了一种高韧性MXene相掺杂钼合金的制备方法中，所添加的Mo2TiC2由于其特殊的层状结构以及其与钼基体之间良好的结合导致钼合金的塑韧性显著提高，而强度并未提高。因此，专利技术一种添加MAX相的钼合金的制备方法，对改善钼基合金延韧性以及强度，进一步扩大其应用领域十分重要。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种添加MAX相的钼合金，该合金组织均匀致密，具有良好的塑韧性和强度。
[0006]本专利技术另一目的是提供一种添加MAX相的钼合金的制备方法。
[0007]本专利技术所采用的技术方案是，一种添加MAX相的钼合金，按照质量百分比，包括以下组分：1％～3％Mo2TiAlC2、不大于0.1％的杂质，其余为钼，且以上组分质量分数之和为100％；Mo2TiAlC2颗粒的尺寸为200nm
‑
3μm，钼晶粒尺寸为5μm
‑
20μm。
[0008]本专利技术所采用的另一技术方案是，一种添加MAX相的钼合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：
[0009]步骤1，向钼粉中添加具有MAX相结构的Mo2TiAlC2粉，将添加了Mo2TiAlC2粉的钼粉装入球磨罐中，通入氩气，放入行星式球磨机中进行球磨混合，之后向球磨罐中通入氩气气氛，进行球磨混合6
‑
12h，得到混合粉末；
[0010]步骤2，将混合粉末经过200
‑
300目泰勒筛筛分处理后装入内径为30
‑
60mm的石墨模具中，然后将装有混合粉末的石墨模具放入真空度为7
×
10
‑3Pa
‑1×
10
‑2Pa的真空热压烧
结炉中进行烧结，随炉冷却，将脱模后得到的烧结体加工去除表层0.3
‑
0.5mm，得到添加MAX相的钼合金。
[0011]本专利技术的特点还在于，
[0012]步骤1中，Mo2TiAlC2粉与钼粉的质量比为1
‑
3：99
‑
97。
[0013]步骤2中，烧结时，先以5℃/min速度升温至1100℃
‑
1200℃，保温1
‑
2h，再以5℃/min速度升温至1400℃
‑
1500℃，保温1
‑
2h，轴向施压30
‑
35MPa，再接着以10℃/min速度升温至1600℃
‑
1700℃，保温20
‑
40min，继续轴向施压至39
‑
45MPa，最后降温至1400℃
‑
1500℃，保温保压3.5
‑
5h。
[0014]本专利技术的有益效果是：本专利技术一种添加MAX相Mo2TiAlC2的钼合金，组织均匀致密，晶粒细小，室温抗拉强度较纯钼材料提高30％以上，同时合金的室温延伸率达到纯钼材料的1.5倍以上，另外，其制备工艺流程简单，可控性强，且对设备要求低。
附图说明
[0015]图1是本专利技术一种添加MAX相的钼合金的微观组织扫描图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0017]本专利技术一种添加MAX相的钼合金，按照质量百分比，包括以下组分：1％～3％Mo2TiAlC2、不大于0.1％的杂质，其余为钼，且以上组分质量分数之和为100％；
[0018]其中，Mo2TiAlC2具有MAX相结构，呈颗粒状且均匀分布在钼基体中，Mo2TiAlC2颗粒的尺寸为200nm
‑
3μm，钼晶粒尺寸为5μm
‑
20μm。
[0019]如图1所示，本专利技术的添加MAX相Mo2TiAlC2的钼合金组织均匀致密，晶粒细小。
[0020]本专利技术一种添加MAX相的钼合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：
[0021]步骤1，向钼粉中添加具有MAX相结构的Mo2TiAlC2粉，将添加了Mo2TiAlC2粉的钼粉装入球磨罐中，通入氩气，放入行星式球磨机中进行球磨混合，之后向球磨罐中通入0.3
‑
0.6MPa的氩气气氛，进行球磨混合6
‑
12h，得到混合粉末；
[0022]其中，Mo2TiAlC2粉与钼粉的质量比为1
‑
3：99
‑
97；
[0023]设定球磨机的转速为350
‑
420r/min；球磨罐及磨球均为玛瑙材质，直径为20mm的磨球4～8个，直径为10mm的磨球20～30个，直径为6mm的磨球30～50个；球磨混合时，球磨机正反转交替运行，每球磨1小时停机6分钟；
[0024]步骤2，将混合粉末经过200
‑
300目泰勒筛筛分处理后装入内径为30
‑
60mm的石墨模具中，然后将装有混合粉末的石墨模具放入真空度为7
×
10
‑3Pa
‑1×
10
‑2Pa的真空热压烧结炉中，先以5℃/min速度升温至1100℃
‑
1200℃，保温1
‑
2h，再以5℃/min速度升温至1400℃
‑
1500℃，保温1
‑
2h，轴向施压30
‑
35MPa，再接着以10℃/min速度升温至1600℃
‑
1700℃，保本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种添加MAX相的钼合金，其特征在于，按照质量百分比，包括以下组分：1％～3％Mo2TiAlC2、不大于0.1％的杂质，其余为钼，且以上组分质量分数之和为100％。2.如权利要求1所述的一种添加MAX相的钼合金，其特征在于，所述Mo2TiAlC2颗粒的尺寸为200nm
‑
3μm，钼晶粒尺寸为5μm
‑
20μm。3.如权利要求1所述的一种添加MAX相的钼合金的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，向钼粉中添加具有MAX相结构的Mo2TiAlC2粉，将添加了Mo2TiAlC2粉的钼粉装入球磨罐中，通入氩气，放入行星式球磨机中进行球磨混合，之后向球磨罐中通入氩气气氛，进行球磨混合6
‑
12h，得到混合粉末；步骤2，将混合粉末经过200
‑
300目泰勒筛筛分处理后装入内径为30
‑
60mm的石墨模具中，然后将装有混合粉末的石墨模具放入真空度为7
×
10
‑3Pa
‑1×
10
‑2Pa的真空热压烧结炉中...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国君，陈璇，李瑞，王娟，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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