一种制备双连通结构超合金复合材料的方法

摘要

本发明提供一种制备双连通结构超合金复合材料的方法，属于高温合金技术领域。工艺流程为：首先采用低温燃烧合成法制备出基体金属氧化物和强化相氧化物的前驱体粉末，然后在氢气中还原后得到镍基ODS合金粉末。同时，把高活性合金元素预先制成中间合金铸锭，经过机械破碎后得到中间合金粉末。将镍基ODS合金粉末和中间合金粉末混合均匀后烧结致密化，通过均匀化处理、固溶处理和时效处理后得到双连通结构镍基超合金复合材料。镍基ODS合金和镍基超合金基体在三维空间相互贯通。该发明制备工艺简单，制造成本低。

主权项

一种制备双连通结构超合金复合材料的方法，其特征在于：步骤一、在烧杯中将反应物Ni(NO₃)₂·6H₂O、氧化物增强相形成盐、尿素和葡萄糖溶解于少量去离子水，将烧杯置于反应炉中，搅拌加热，水蒸干后停止加热，烧杯中的反应物点烧并放出大量气体，反应结束后得到NiO和氧化物增强相的前驱体粉末；前驱体粉末在H2中还原，还原温度为300～900℃，还原时间为1～3小时，得到镍基ODS合金粉末；步骤二、根据目标超合金中合金元素的种类和含量设计中间合金，中间合金中基体元素Ni的含量为0～60wt.％，其余是活性元素，包括Cr、Ti、Al、Ta、Nb、Zr、Hf、B、Re和C，并且各种活性元素的质量比与目标超合金中各元素的质量比一致；中间合金在真空感应熔炼炉中进行熔炼，得到中间合金铸锭。接着，将中间合金铸锭进行机械破碎，得到粒径为0.5‑20μm的中间合金粉末；步骤三、将镍基ODS合金粉末和中间合金粉末通过球磨混合均匀，得到混合粉末；混合粉末中镍基ODS合金粉末的重量百分含量为20～50％，球磨机的转速为200～350转/分，球磨时间为3～10小时；步骤四、混合粉末经过成形后进行烧结致密化，烧结温度为1050～1250℃，保温时间为1～3小时，得到烧结坯；步骤五、烧结坯在1100～1250℃进行均匀化处理，保温1～48小时，得到均匀化坯体；步骤六、均匀化坯体在1150‑1250℃进行固溶处理，固溶处理时间为1～2小时，然后水淬或空冷；固溶处理后的坯体在650‑850℃时效处理12‑48小时，最终得到双连通结构超合金复合材料。