1.本發(fā)明涉及合金冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種鉬-鈦基合金材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

2.隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)饘俨牧咸岢隽嗽絹碓礁叩囊螅⑶矣捎谑艿礁叻肿硬牧虾吞沾刹牧系臎_擊，金屬材料受到了前所未有的挑戰(zhàn)，迫切需要提高已有材料的質(zhì)量和開拓金屬材料新功能。

3.合金材料是一種非常重要的金屬材料，在工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮了極其重要的作用，如何更好地提高其性能，或者開發(fā)新型合金材料，將是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)前和未來重點(diǎn)關(guān)注的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本發(fā)明的目的在于提供一種鉬-鈦基合金材料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

5.為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種鉬-鈦基合金材料，由平均粒徑不大于10μm的以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：w18～25％、ni7～13％、cr8～15％，余量為mo+ti，其中mo/ti比例為1.2～2.0，上述各組分的純度≥99.9％，質(zhì)量百分比之和為100％。

6.優(yōu)選的，該合金材料由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：w19％、ni8％、cr9％、ti24％，余量為mo。

7.優(yōu)選的，該合金材料由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：w21％、ni10％、cr11％、ti22％，余量為mo。

8.優(yōu)選的，該合金材料由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：w24％、ni7％、cr8％、ti25％，余量為mo。

9.優(yōu)選的，該合金材料由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：w20％、ni11％、cr12％、ti21％，余量為mo。

10.一種鉬-鈦基合金材料的制備方法，包括下列步驟：

11.步驟一、按照質(zhì)量百分比分別稱取平均粒徑不大于10μm的原料，各組分的純度≥99.9％，質(zhì)量百分比之和為100％；

12.步驟二、利用混粉機(jī)將步驟一稱取的各組分混合均勻；

13.步驟三、將經(jīng)過步驟二混合處理的混合料填入成型磨具中，利用粉末壓樣機(jī)壓制成型得到基料；

14.步驟四、將步驟三得到的基料采用真空熱壓燒結(jié)方式進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1350-1430℃，即得鉬-鈦基合金材料。

15.優(yōu)選的，步驟三中所述粉末壓樣機(jī)的壓制壓力控制在25-32mpa。

16.優(yōu)選的，步驟四中所述真空條件的真空壓力為5.5

×

10-5

～1.0

×

10-4

pa。

17.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的一種鉬-鈦基合金材料，選用硬

度大、密度高、可塑性強(qiáng)、熱膨脹系數(shù)小的w，耐高溫、抗腐蝕、機(jī)械性能優(yōu)良的ni，耐腐蝕性高、熱膨脹系數(shù)小的cr，強(qiáng)度大、比重輕、抗腐蝕的ti，以及硬度大、熱膨脹系數(shù)小、可提高耐磨性和耐熱性的mo一起進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，上述各組分的平均粒徑不大于10μm。在燒結(jié)過程中，鎢、鉬、鈦的加入顯著提高了合金的強(qiáng)度、耐腐蝕性能以及耐熱性，鎳溶入合金基體中起到固溶強(qiáng)化作用，有利于提高合金的機(jī)械強(qiáng)度和高溫抗腐蝕性，鉻作為強(qiáng)化元素，保證了合金的物理機(jī)械性能。燒結(jié)后得到的材料綜合性能優(yōu)良，具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等性能，非常適合于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域制作密封件、摩擦件和軸承件等部件。

具體實(shí)施方式

18.下面對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

19.實(shí)施例1

20.稱取的合金材料由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：w19％、ni8％、cr9％、ti24％，余量為mo；利用混粉機(jī)將稱取的各組分混合均勻，將經(jīng)過混合處理的混合料填入成型磨具中，利用粉末壓樣機(jī)壓制成型得到基料，其中，所述粉末壓樣機(jī)的壓制壓力控制在25mpa；得到的基料采用真空熱壓燒結(jié)方式進(jìn)行燒結(jié)，其中，所述真空條件的真空壓力為5.5

×

10-5

～1.0

×

10-4

pa，燒結(jié)溫度為1350℃，即得鉬-鈦基合金材料。

21.實(shí)施例2

22.稱取的合金材料由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：w21％、ni10％、cr11％、ti22％，余量為mo；利用混粉機(jī)將稱取的各組分混合均勻，將經(jīng)過混合處理的混合料填入成型磨具中，利用粉末壓樣機(jī)壓制成型得到基料，其中，所述粉末壓樣機(jī)的壓制壓力控制在27mpa；得到的基料采用真空熱壓燒結(jié)方式進(jìn)行燒結(jié)，其中，所述真空條件的真空壓力為5.5

×

10-5

～1.0

×

10-4

pa，燒結(jié)溫度為1380℃，即得鉬-鈦基合金材料。

23.實(shí)施例3

24.稱取的合金材料由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：w24％、ni7％、cr8％、ti25％，余量為mo；利用混粉機(jī)將稱取的各組分混合均勻，將經(jīng)過混合處理的混合料填入成型磨具中，利用粉末壓樣機(jī)壓制成型得到基料，其中，所述粉末壓樣機(jī)的壓制壓力控制在29mpa；得到的基料采用真空熱壓燒結(jié)方式進(jìn)行燒結(jié)，其中，所述真空條件的真空壓力為5.5

×

10-5

～1.0

×

10-4

pa，燒結(jié)溫度為1400℃，即得鉬-鈦基合金材料。

25.實(shí)施例4

26.稱取的合金材料由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：w20％、ni11％、cr12％、ti21％，余量為mo；利用混粉機(jī)將稱取的各組分混合均勻，將經(jīng)過混合處理的混合料填入成型磨具中，利用粉末壓樣機(jī)壓制成型得到基料，其中，所述粉末壓樣機(jī)的壓制壓力控制在32mpa；得到的基料采用真空熱壓燒結(jié)方式進(jìn)行燒結(jié)，其中，所述真空條件的真空壓力為5.5

×

10-5

～1.0

×

10-4

pa，燒結(jié)溫度為1430℃，即得鉬-鈦基合金材料。

27.將上述四組實(shí)施例1-4進(jìn)行檢測，使用ws-sdt-2000金屬線膨脹系數(shù)測量儀進(jìn)行膨脹系數(shù)的測量，鉬鈦合金的室溫拉伸測試在instron5948力學(xué)性能測試系統(tǒng)上進(jìn)行，將該鉬

鈦合金板材做成拉伸試樣，其標(biāo)具尺寸為：長

×

寬

×

厚＝6

×3×

0.5mm3，過渡圓半徑為3mm，全長為25mm，拉伸應(yīng)變速率為：1.5

×

10-3

s-1

，測試過程中利用視頻引伸計(jì)測試樣品標(biāo)具的長度變化。

28.經(jīng)檢測，本發(fā)明的一種鉬-鈦基合金材料的物理機(jī)械性能、摩擦磨損性能分別如表1、表2所示。

29.表1一種鉬-鈦基合金材料的物理機(jī)械性能

[0030][0031]

表2一種鉬-鈦基合金材料的摩擦磨損性能

[0032]

溫度℃摩擦系數(shù)磨損率

×

10-14

，m3/(n

·

m)延伸率％250.33～0.471.79～3.6812.33500.28～0.380.88～2.9513.85500.21～0.300.62～2.2614.37000.13～0.250.39～2.0814.9

[0033]

本發(fā)明的一種鉬-鈦基合金材料，選用硬度大、密度高、可塑性強(qiáng)、熱膨脹系數(shù)小的w，耐高溫、抗腐蝕、機(jī)械性能優(yōu)良的ni，耐腐蝕性高、熱膨脹系數(shù)小的cr，強(qiáng)度大、比重輕、抗腐蝕的ti，以及硬度大、熱膨脹系數(shù)小、可提高耐磨性和耐熱性的mo一起進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，上述各組分的平均粒徑不大于10μm。在燒結(jié)過程中，鎢、鉬、鈦的加入顯著提高了合金的強(qiáng)度、耐腐蝕性能以及耐熱性，鎳溶入合金基體中起到固溶強(qiáng)化作用，有利于提高合金的機(jī)械強(qiáng)度和高溫抗腐蝕性，鉻作為強(qiáng)化元素，保證了合金的物理機(jī)械性能。燒結(jié)后得到的材料綜合性能優(yōu)良，具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等性能，非常適合于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域制作密封件、摩擦件和軸承件等部件。

[0034]

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

[0035]

以上公開的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可做很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。技術(shù)特征：

1.一種鉬-鈦基合金材料，由平均粒徑不大于10μm的以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：w18～25％、ni7～13％、cr8～15％，余量為mo+ti，其中mo/ti比例為1.2～2.0，上述各組分的純度≥99.9％，質(zhì)量百分比之和為100％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉬-鈦基合金材料，其特征在于：該合金材料由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：w19％、ni8％、cr9％、ti24％，余量為mo。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉬-鈦基合金材料，其特征在于：該合金材料由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：w21％、ni10％、cr11％、ti22％，余量為mo。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉬-鈦基合金材料，其特征在于：該合金材料由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：w24％、ni7％、cr8％、ti25％，余量為mo。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉬-鈦基合金材料，其特征在于：該合金材料由以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：w20％、ni11％、cr12％、ti21％，余量為mo。6.一種如權(quán)利要求1所述的鉬-鈦基合金材料的制備方法，其特征在于，包括下列步驟：步驟一、按照質(zhì)量百分比分別稱取平均粒徑不大于10μm的原料，各組分的純度≥99.9％，質(zhì)量百分比之和為100％；步驟二、利用混粉機(jī)將步驟一稱取的各組分混合均勻；步驟三、將經(jīng)過步驟二混合處理的混合料填入成型磨具中，利用粉末壓樣機(jī)壓制成型得到基料；步驟四、將步驟三得到的基料采用真空熱壓燒結(jié)方式進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1350-1430℃，即得鉬-鈦基合金材料。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉬-鈦基合金材料的制備方法，其特征在于：步驟三中所述粉末壓樣機(jī)的壓制壓力控制在25-32mpa。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉬-鈦基合金材料的制備方法，其特征在于：步驟四中所述真空條件的真空壓力為5.5

×

10-5

～1.0

×

10-4

pa。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了合金冶煉技術(shù)領(lǐng)域的一種鉬-鈦基合金材料及其制備方法，該合金材料由平均粒徑不大于10μm的以下質(zhì)量百分比的原料制備而成：W18-25％、Ni7-13％、Cr8-15％，余量為Mo+Ti，其中Mo/Ti比例為1.2-2.0，上述各組分的純度≥99.9％，質(zhì)量百分比之和為100％。該合金材料綜合性能優(yōu)良，具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損等性能，非常適合于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域制作密封件、摩擦件和軸承件等部件。擦件和軸承件等部件。

技術(shù)研發(fā)人員：趙克中

受保護(hù)的技術(shù)使用者：趙克中

技術(shù)研發(fā)日：2022.05.13

技術(shù)公布日：2022/8/5