纳米β′相和纳米氧化物复合强化铁基ODS合金的方法

摘要

一种纳米β΄相和纳米氧化物复合强化铁基ODS合金的方法，属于金属弥散强化技术领域。将基体元素粉末（Fe、Cr、Mo）、β′相形成元素粉末（Ni、Al）和氧化物形成组元（Fe2O3、YH2和Ti）预混合均匀，然后在高纯Ar气氛中通过高能球磨，通过机械化学反应原位形成纳米氧化物弥散相，降低了形核能垒，使氧化物均匀形核。然后将高能球磨后的合金粉末进行SPS烧结或热等静压致密化。经过固溶和时效热处理得到纳米β΄相和氧化物复合强化铁基ODS合金。本发明将纳米β΄相和纳米氧化物两种强化相同时引入铁基ODS合金中，将两种纳米析出相的强化效果进行叠加，两种析出相的粒径都非常细小，分布均匀，热稳定性高，强化作用显著，能够进一步拓展铁基ODS合金的使用温度极限。

主权项

1.一种纳米β相和纳米氧化物复合强化铁基ODS合金的方法，其特征在于：步骤一、按照复合强化铁基ODS合金成分配比进行称量，并在混合粉末中另外添加0.3~0.5wt.%硬脂酸作为过程控制剂，以避免高能球磨过程中粉末结块；将上述粉末预混合均匀后进行高能球磨，球磨机转速为340~500转/分，球磨时间为36-72小时，得到机械合金化粉末；复合强化铁基ODS合金的成分为：8~15wt%Cr、10~20wt%Ni、3~12wt%Al、2~3.5wt%Mo、0.3~1wt%Ti、0.21~0.71wt%Fe₂O₃、0.24~0.81wt%YH₂和余量Fe；步骤二、采用放电等离子体烧结的方法，机械合金化粉末装入石墨模具中进行放电等离子体烧结，烧结温度为900~1050℃，压力为30~50MPa，保温时间为5~15min，得到烧结致密化铁基ODS合金；步骤三、烧结致密化铁基ODS合金进行两阶段热处理，首先进行固溶处理，然后进行时效处理；固溶处理温度为1200~1300℃，保温2~4h后空冷；时效处理温度为700~800℃，保温12~120h后空冷，最终得到纳米β′相和纳米氧化物复合强化铁基ODS合金。