舰艇壳体用钛铝铌锆钼合金

就高质量的舰艇壳体而言,其更适合选用钛铝铌锆钼合金来作为重点生产原料,这主要是因为该合金具有高强度、高塑韧性、耐腐蚀、易焊接等优良综合性能。那么,该合金应如何制备呢?

舰艇壳体用钛铝铌锆钼合金图片

(1)将金属粉末Ti、Al、Nb、Zr、Mo按照质量百分比Al:4.5—7%、Nb:2—4%、Zr:1—3%、Mo:0.2—2%、余量Ti进行称取。

(2)将步骤(1)称取的金属粉末与硬脂酸一起放入球磨罐,将罐体内真空度抽至10Pa以下后充入氩气,然后把球磨罐安装在行星式球磨机上,以200—500r/min的速度进行间歇性干式球磨混粉5—20h,最后对球磨后的混合粉末做脱脂处理除去硬脂酸得到混合金属粉末。

(2)将混好的金属粉末装入圆柱形石墨模具中,经过预压后置入放电等离子烧结炉中,并通过石墨模具两端的冲头施加10—50MPa的轴向压力,将系统真空度抽至10Pa以下后进行烧结,以多段式升温方式加热至1000—1150℃后保温3—8min,然后冷却至室温,退模即得到钛铝铌锆钼合金材料。

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该生产技术的注意事项如下:

1)步骤(1)中Ti、Nb、Zr、Mo粉末的粒度为小于75μm,Al粉末的粒度为23—150μm,Ti、Al、Nb、Zr、Mo的纯度都大于或等于99.5%。

2)步骤(2)中研磨球选用直径为3—6mm的304型不锈钢研磨球,研磨球与金属粉末的球料比为2:1—5:1;采用间歇式球磨,每球磨30—120min经暂停60min后再继续球磨,如此反复至达到预定球磨时间为止。

3)步骤(2)中硬脂酸的质量为金属粉末的1—5%;脱脂处理的条件为:在流通的氩气环境中,于200~400℃的条件下进行1—3h脱脂处理。

4)步骤(3)中,预压的压力为10—80MPa,石墨模具的内径为10—25mm,每次装入10—0g混合金属粉末。

5)步骤(3)中,升温时先以50—120℃/min速率升温至距烧结温度150℃处,再以30—70℃/min速率升温至目标烧结温度;降温时先以30—50℃/min的速度冷却至800℃以下,再随炉冷却至室温。

与现有生产方法相比,该技术具有烧结时间短,生产效率高,且可以实现低温烧结,从而避免了晶粒粗大,使钛铝铌锆钼合金的性能得到提升的优点。

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