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    低氫脆高韌性海綿鋯基復合材料及其制備方法

    381   編輯:中冶有色網   來源:遼寧省輕工設計院有限公司  
    2025-04-28 15:57:50
    權利要求 1.一種低氫脆高韌性海綿鋯基復合材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: S1.原料預處理與機械合金化:以海綿鋯粉與納米碳黑為原料混合后進行機械合金化,獲得Zr-C復合粉末; S2.熱等靜壓致密化與原位合成:將步驟S1所得Zr-C復合粉末進行熱等靜壓致密化,原位合成納米ZrC彌散增強鋯基復合材料坯體; S3.表面機械研磨處理:將步驟S2的坯體進行表面機械研磨處理,形成表層納米晶結構; S4.多階段溫軋與晶界梯度調控:將步驟S3處理后的坯體依次進行初次軋制和芯部軋制獲得梯度結構坯體; S5.分區退火穩定梯度晶界:將步驟S4處理后的坯體依次進行表層退火和芯部退火,最終獲得低氫脆高韌性海綿鋯基復合材料。 2.如權利要求1所述的一種低氫脆高韌性海綿鋯基復合材料的制備方法,其特征在于,所述步驟S1的詳細過程為:以海綿鋯粉和碳黑按質量比(97.0~98.0):(2.0~3.0)混合,將混合粉末置于高能行星球磨機中,在氬氣保護下進行機械合金化,球磨參數設定如下:球料比為(10.0~12.0):1,轉速為300~350rpm,球磨時間為25~30h,獲得Zr-C復合粉末。 3.如權利要求1所述的一種低氫脆高韌性海綿鋯基復合材料的制備方法,其特征在于,所述步驟S2的詳細過程為:將步驟S1所得Zr-C復合粉末裝入軟鋼包套,抽真空至≤5×10?3Pa后,采用電子束封焊進行密封,將密封后的粉末包套置于熱等靜壓爐中,以升溫速率10~15℃/min加熱至1200~1250℃,施加壓力120~150MPa,保溫保壓180~240min,反應完成后,以冷卻速率為6.0~12.0℃/min速率降至室溫。 4.如權利要求1所述的一種低氫脆高韌性海綿鋯基復合材料的制備方法,其特征在于,所述步驟S3的詳細過程為:將步驟S2所得坯體置于超聲表面機械研磨設備中,采用WC-Co磨球,設置振動頻率為20~25kHz,振幅為50~60μm,處理時間為50~60min,處理過程中采取氬氣噴射冷卻,處理完成后,采用氬氣噴射冷卻,冷卻速率為40~50℃/s。 5.如權利要求1所述的一種低氫脆高韌性海綿鋯基復合材料的制備方法,其特征在于,所述步驟S4中的初次軋制的詳細過程為:將
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