本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫鎢鉬合金。

背景技術(shù)：

鎢鉬合金主要是由鎢和鉬組成的合金，其具有優(yōu)異的耐液態(tài)鋅的腐蝕作用，用以制造煉鋅工業(yè)中的攪拌器，管道和容器內(nèi)襯及其他部件。且鎢鉬合金由于高溫強(qiáng)度好，性能與鎢相近而比重比鎢小，所以可用作相應(yīng)的高溫條件下火箭、導(dǎo)彈中的高溫構(gòu)件、電子管的燈絲、零件以及其他高溫材料，用途廣泛。本發(fā)明在已有研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多次成分改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)，提供了一種鎢鉬合金的配方，使得制得的合金具有良好的高溫強(qiáng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上目的，本發(fā)明公開了一種耐高溫鎢鉬合金。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種耐高溫鎢鉬合金，包含如下質(zhì)量百分比的組分：碳纖維復(fù)合材料0.8-2％、鉬25-35％、鎢55-65％、鈮0.5-1％、鎳基合金粉末2-3％、錸3-5％、鋯1-2％；其中，碳纖維復(fù)合材料為負(fù)載稀土元素la的碳纖維，其制備過程為：

1)對(duì)納米碳纖維進(jìn)行表面預(yù)處理：將一定量的納米碳纖維放置燒杯中用去離子水清洗3-5次后加入粗化液放置在30-50khz的超聲儀水槽中粗化25-30min后取出，濾去粗化液后用去離子水清洗2-4次，再將粗化后的納米碳纖維放入裝有敏化-活化液的燒杯中，將燒杯置于30-50khz的超聲儀水槽中震蕩并攪拌25-35min后取出，濾去敏化-活化液并用去離子水清洗3-5次，之后將活化的納米碳纖維置于70℃干燥箱中烘干至恒重，待用；其中，粗化液組分為2g/lna和20ml/lhf的混合溶液；敏化-活化液組分為0.5g/lpdcl2、60ml/lhcl、160g/lnacl、30g/lsncl2的混合溶液；

2)負(fù)載稀土元素：預(yù)處理后的納米碳纖維經(jīng)過研磨后置于燒杯中，在燒杯中加入適量去離子水浸潤預(yù)處理后的納米碳纖維，將燒杯置于30-50khz的超聲儀水槽中震蕩使燒杯中的納米碳纖維充分分散，在室溫下用hno3浸漬2h，取出并用去離子水清洗至洗出液為中性，將hno3處理后的納米碳纖維浸漬于10mg/l的la(no3)3溶液中振蕩反應(yīng)2h，取出后常溫晾干，然后置于100℃干燥箱中烘干至恒重，再在高純n2的保護(hù)下160℃加熱2h，制得負(fù)載稀土元素la的碳纖維。

其中，上述納米碳纖維的直徑為100-200nm，長度為10-1000um。

所述鎳基合金粉末型號(hào)為ni250鎳鉻硼硅型合金粉末，其粒度為150-350目。

所述鉬、鎢、鈮、錸、鋯的粒度為100-500目。

上述鎢鉬合金的制備步驟為：

1)將碳纖維復(fù)合材料、鉬、鎢、鈮、鎳基合金粉末、錸、鋯置于120℃的真空干燥箱中烘至恒重，再將干燥過的粉末加入到混料機(jī)中混合均勻；其中，轉(zhuǎn)速為70-80r/min，混合時(shí)間為20-25h；

2)將混合均勻的粉末在惰氣氛圍下進(jìn)行冷壓，壓力為300-350mpa，壓制后再置于冶煉爐中在2200-2400℃下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后降溫至1000-1100℃進(jìn)行加工，制成規(guī)定形狀；其中，燒結(jié)時(shí)間為10-15h。

其中，所述惰氣氛圍為氮?dú)夥諊驓鍤夥諊?/p>

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明在鎢鉬合金中加入鎳基合金粉末、碳纖維復(fù)合材料、錸等，得到的合金具有良好的高溫強(qiáng)度，其屈服應(yīng)力可達(dá)850-1000mpa，硬度可達(dá)220-250hbs，特別適用于制作燈絲等耐高溫配件。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。實(shí)施例中，鉬、鎢、鈮、鎳基合金粉末、錸、鋯為馬可波羅網(wǎng)產(chǎn)品，納米碳纖維為青島海爾科大納米科技股份有限公司產(chǎn)品。

實(shí)施例1

一種耐高溫鎢鉬合金，包含如下質(zhì)量百分比的組分：

碳纖維復(fù)合材料1.2％、鉬28％、鎢62％、鈮0.8％、鎳基合金粉末2％、錸5％、鋯1％。

所述碳纖維復(fù)合材料為負(fù)載稀土元素la的碳纖維，其制備過程為：

1)對(duì)納米碳纖維進(jìn)行表面預(yù)處理：將30g的納米碳纖維放置燒杯中用去離子水清洗4次后加入500ml粗化液放置在40khz的超聲儀水槽中粗化28min后取出，濾去粗化液后用去離子水清洗4次，再將粗化后的納米碳纖維放入裝有500ml敏化-活化液的燒杯中，將燒杯置于40khz的超聲儀水槽中震蕩并攪拌30min后取出，濾去敏化-活化液并用去離子水清洗4次，之后將活化的納米碳纖維置于70℃干燥箱中烘干至恒重，待用；其中，粗化液組分為2g/lna和20ml/lhf的混合溶液；敏化-活化液組分為0.5g/lpdcl2、60ml/lhcl、160g/lnacl、30g/lsncl2的混合溶液；

2)負(fù)載稀土元素：預(yù)處理后的納米碳纖維經(jīng)過研磨后置于燒杯中，在燒杯中加入適量去離子水浸潤預(yù)處理后的納米碳纖維，將燒杯置于40khz的超聲儀水槽中震蕩使燒杯中的納米碳纖維充分分散，在室溫下用hno3浸漬2h，取出并用去離子水清洗至洗出液為中性，將hno3處理后的納米碳纖維浸漬于10mg/l的la(no3)3溶液中振蕩反應(yīng)2h，取出后常溫晾干，然后置于100℃干燥箱中烘干至恒重，再在高純n2的保護(hù)下160℃加熱2h，制得負(fù)載稀土元素la的碳纖維。

上述鎢鉬合金的制備步驟為：

1)將碳纖維復(fù)合材料、鉬、鎢、鈮、鎳基合金粉末、錸、鋯置于120℃的真空干燥箱中烘至恒重，再將干燥過的粉末加入到混料機(jī)中混合均勻；其中，轉(zhuǎn)速為70r/min，混合時(shí)間為25h；

2)將混合均勻的粉末在氬氣氛圍下進(jìn)行冷壓，壓力為320mpa，壓制后再置于冶煉爐中在2300℃下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后降溫至1000℃進(jìn)行加工，制成規(guī)定形狀；其中，燒結(jié)時(shí)間為15h。

在1000℃進(jìn)行性能測(cè)定，屈服應(yīng)力可達(dá)900mpa，硬度可達(dá)220hbs。

實(shí)施例2

一種耐高溫鎢鉬合金，包含如下質(zhì)量百分比的組分：

碳纖維復(fù)合材料1.5％、鉬26％、鎢63％、鈮0.5％、鎳基合金粉末2.5％、錸5％、鋯1.5％。

所述碳纖維復(fù)合材料為負(fù)載稀土元素la的碳纖維，其制備過程為：

1)對(duì)納米碳纖維進(jìn)行表面預(yù)處理：將30g的納米碳纖維放置燒杯中用去離子水清洗4次后加入500ml粗化液放置在45khz的超聲儀水槽中粗化28min后取出，濾去粗化液后用去離子水清洗4次，再將粗化后的納米碳纖維放入裝有500ml敏化-活化液的燒杯中，將燒杯置于45khz的超聲儀水槽中震蕩并攪拌30min后取出，濾去敏化-活化液并用去離子水清洗4次，之后將活化的納米碳纖維置于70℃干燥箱中烘干至恒重，待用；其中，粗化液組分為2g/lna和20ml/lhf的混合溶液；敏化-活化液組分為0.5g/lpdcl2、60ml/lhcl、160g/lnacl、30g/lsncl2的混合溶液；

2)負(fù)載稀土元素：預(yù)處理后的納米碳纖維經(jīng)過研磨后置于燒杯中，在燒杯中加入適量去離子水浸潤預(yù)處理后的納米碳纖維，將燒杯置于45khz的超聲儀水槽中震蕩使燒杯中的納米碳纖維充分分散，在室溫下用hno3浸漬2h，取出并用去離子水清洗至洗出液為中性，將hno3處理后的納米碳纖維浸漬于10mg/l的la(no3)3溶液中振蕩反應(yīng)2h，取出后常溫晾干，然后置于100℃干燥箱中烘干至恒重，再在高純n2的保護(hù)下160℃加熱2h，制得負(fù)載稀土元素la的碳纖維。

上述鎢鉬合金的制備步驟為：

1)將碳纖維復(fù)合材料、鉬、鎢、鈮、鎳基合金粉末、錸、鋯置于120℃的真空干燥箱中烘至恒重，再將干燥過的粉末加入到混料機(jī)中混合均勻；其中，轉(zhuǎn)速為80r/min，混合時(shí)間為22h；

2)將混合均勻的粉末在氬氣氛圍下進(jìn)行冷壓，壓力為350mpa，壓制后再置于冶煉爐中在2400℃下進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后降溫至1100℃進(jìn)行加工，制成規(guī)定形狀；其中，燒結(jié)時(shí)間為12h。

在1000℃進(jìn)行性能測(cè)定，屈服應(yīng)力可達(dá)950mpa，硬度可達(dá)230hbs。