【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于合金制备工艺，具体涉及低氧杂质细晶结构的mo-si-b合金的制备方法。
技术介绍
1、mo-si-b合金的熔点超过2000℃，并且高温下具有优秀的抗氧化、抗蠕变和结构损伤等综合性能，被认为是1200℃以上温度工作环境下使用的航空发动机高温结构材料的最佳候选材料之一。为保证合金具有一定的加工性和损伤容限性，研究主要集中在由延性的钼(mo)和高强的金属间化合物(mo3si和mo5sib2)组成的mo-si-b合金。然而，mo-si-b合金中mo在增韧mo-si-b合金的同时，其含量过高会显著降低合金的高温强度和高温抗氧化性能，而若减少mo的含量又将导致合金的室温韧性严重不足。目前解决这一矛盾主要途径是在保证合金具有良好高温性能的前提下，通过优化与调控微观组织结构来有效提高合金的室温断裂韧性以改善和提高其可加工成形性。
2、目前制备mo-si-b合金的方法主要有熔炼法和粉末冶金法。熔炼法虽然能够制备出杂质含量较低的mo-si-b合金，但其合金的微观组织却往往粗大且不均匀，并不利于mo-si-b合金组织与性能的调控与提升。相比之下，粉末冶金法尤其是机械合金化，由于方便调控合金微观组织的特性，常被用来预先制备mo-si-b粉体。机械合金化结合热压烧结有助于制备出具有细晶微观组织结构的mo-si-b合金，使合金在室温下展现出良好的细晶强韧化效果，同时细晶组织也能有效促进元素扩散，从而赋予合金出色的抗氧化能力。然而，机械合金化过程中往往会引入过多的氧杂质元素，这些氧元素容易在晶界处聚集，易导致mo的沿晶断裂，而且过多
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供低氧杂质细晶结构的mo-si-b合金的制备方法，所制备的mo-si-b合金组织均匀、晶粒细小，并且具有低氧含量的特点。
2、本专利技术所采用的技术方案是，低氧杂质细晶结构的mo-si-b合金的制备方法，具体按照以下步骤实施：
3、步骤1、将mo元素粉体、si元素粉体和b元素粉体在氩气气氛下进行混料处理，得到成分均匀的mo-si-b元素粉体，然后进行电弧熔炼，得到低氧含量的mo-si-b合金锭子；
4、步骤2、在氩气气氛下，对步骤1所获得的mo-si-b合金锭子使用高能球磨机破碎，得到mo-si-b合金粉体，将mo-si-b合金粉体放入高温真空烧结炉中，抽真空后进行高温预热处理，再进行降温热压烧结，得到组织均匀且晶粒细小的mo-si-b合金块体；
5、步骤3、将步骤2所获得的mo-si-b合金块体放入超声波雾化制粉设备中，抽真空，通入氩气，利用等离子体炬将mo-si-b合金块体融化，然后将熔融的合金液滴倾倒在设备内的振动部件上，熔融液滴在超声波的作用下从振动部件表面跳出，在周围的惰性氩气体环境中固化形成球形粉体颗粒，得到低氧含量的细晶mo-si-b球形粉体；
6、步骤4、将步骤3中所获得的细晶mo-si-b球形粉体在真空热压烧结炉中进行致密化烧结，随炉冷却后得到低氧杂质细晶结构的mo-si-b合金。
7、本专利技术的特点还在于，
8、步骤1中，mo元素粉体、si元素粉体和b元素粉体的原子百分比为，mo：73％-80％，si：8％-16％，b：6％-14％。
9、步骤1中，混料工艺参数为：时间5h，球料比1：1，转速400rpm；电弧熔炼工艺参数为：电压：20-30v，电流：500-800a，正反熔炼6次。
10、步骤2中，高能球磨破碎工艺参数为：时间10h，球料比10：1，转速250rpm；高温预热处理工艺参数为：温度1700℃-1800℃，保温时间1-2h；降温热压烧结工艺参数为：温度1400℃-1500℃，保温时间2-6h，保压压强20mpa。
11、步骤3中，振动部件使用超声波频率：20-50khz，电流：100-250a，振幅100％。
12、步骤4中，热压烧结工艺参数为：温度1600℃，保温时间2h，保压压强40mpa。
13、本专利技术的有益效果是：
14、(1)本专利技术的制备方法可以有效调控mo-si-b合金的组成成分与微观组织，可以大幅度降低合金内的氧含量，进而抑制合金界面处sio2的形成，所获得的合金材料氧含量低，各相分布均匀，微观组织具有细晶结构，有利于提升mo-si-b合金力学性能。
15、(2)本专利技术方法采用电弧熔炼、烧结与超声波雾化制粉来预先制备mo-si-b合金球形粉体，所获得的球形粉体形状规则，球化率高，表面光洁，流动性好，具有低气体孔隙率、低氧含量、组织分布均匀且晶粒细小的特点，可用于热压烧结制备高性能mo-si-b合金，也可用于增材制造高性能mo-si-b合金。
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1.低氧杂质细晶结构的Mo-Si-B合金的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.如权利要求1所述的低氧杂质细晶结构的Mo-Si-B合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，Mo元素粉体、Si元素粉体和B元素粉体的原子百分比为，Mo：Mo：73％-80％，Si：8％-16％，B：6％-14％。
3.如权利要求1所述的低氧杂质细晶结构的Mo-Si-B合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，混料工艺参数为：时间5h，球料比1：1，转速400rpm；电弧熔炼工艺参数为：电压：20-30V，电流：500-800A，正反熔炼6次。
4.如权利要求1所述的低氧杂质细晶结构的Mo-Si-B合金的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，高能球磨破碎工艺参数为：时间10h，球料比10：1，转速250rpm；高温预热处理工艺参数为：温度1700℃-1800℃，保温时间1-2h；降温热压烧结工艺参数为：温度1400℃-1500℃，保温时间2-6h，保压压强20MPa。
5.如权利要求1所述的低氧杂质细晶结构的Mo-Si-B合金的制备方法，其特征在
6.如权利要求1所述的低氧杂质细晶结构的Mo-Si-B合金的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，热压烧结工艺参数为：温度1600℃，保温时间2h，保压压强40MPa。
...【技术特征摘要】
1.低氧杂质细晶结构的mo-si-b合金的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.如权利要求1所述的低氧杂质细晶结构的mo-si-b合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，mo元素粉体、si元素粉体和b元素粉体的原子百分比为，mo：mo：73％-80％，si：8％-16％，b：6％-14％。
3.如权利要求1所述的低氧杂质细晶结构的mo-si-b合金的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，混料工艺参数为：时间5h，球料比1：1，转速400rpm；电弧熔炼工艺参数为：电压：20-30v，电流：500-800a，正反熔炼6次。
4.如权利要求1所述的低氧杂质细晶结构的mo-si-b合金的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王娟，张国君，李斌，李瑞，张晓姣，王彩霞，张家晨，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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