本發(fā)明涉及金屬材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高強度合金材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

鎢合金因其高的比強度、比剛度而被公認(rèn)為是對性能及能耗要求高的行業(yè)的優(yōu)秀備選材料，如航天航空及交通運輸業(yè)。但由于鎢合金密排六方的晶體結(jié)構(gòu)，使得目前鎢合金的機械性能和塑性加工能力仍難以滿足一些汽車零部件及其它方面應(yīng)用的需求。為改善鎢合金的性能，合金化對提高鑄造鎢合金和變形鎢合金的機械性能都是行之有效的方法，鑄件中微觀組織的合金化能使溶質(zhì)元素分布更加均勻，第二相更加細(xì)小，合金化還可以提高合金的擠壓性能、軋制性能、抗熱裂性能和表面光潔度等，并能降低變形鎢合金加工件的生產(chǎn)成本。采用新的增強元素和特殊的材料復(fù)合制備工藝進一步提高鎢合金的強度時鎢合金材料發(fā)展的趨勢。鎢鈦合金是近期研究開發(fā)的熱點材料，它具有穩(wěn)定的熱機械性能，不僅適合在大電流和高溫環(huán)境下使用，而且還具有電子遷移率低、抗腐蝕性能高、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點。鎢鈦合金本身具有較強的載荷承受能力，高溫條件下不與金屬鎂反應(yīng)，二者之間可以很好的結(jié)合成鍵，又可以避免嚴(yán)重的界面反應(yīng)。對于合金化增強鎂的強度，鎢鈦合金是一種很好的增強材料。但發(fā)明人認(rèn)為，鎢鈦合金的成本較高，且制備工藝較為繁瑣，因此急需研發(fā)一種可替代的鎢合金材料，也能達(dá)到相應(yīng)的高強度性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種高強度合金材料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種高強度合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鉻5.89-6.31％、鐵3.22-3.58％、鋁1.05-1.24％、鋯0.65-0.74％、鋇0.28-0.31％，余量為鎢。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述高強度合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鉻5.96-6.19％、鐵3.34-3.50％、鋁1.12-1.22％、鋯0.68-0.71％、鋇0.28-0.31％，余量為鎢。

作為本發(fā)明進一步的方案：所述高強度合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鉻6.04％、鐵3.45％、鋁1.18％、鋯0.69％、鋇0.29％，余量為鎢。

一種高強度合金材料的制備方法，具體步驟為：

將合金元素鎢、鉻和鐵的原料混合后攪拌，隨后在惰性氣體的保護下，放入熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為1435-1460℃，熔煉1h后，再加入合金元素鋁、鋯和鋇的原料，攪拌均勻后，將熔煉溫度降低至1154-1236℃，熔煉30min后，倒入到定性模具中，降溫到室溫，拆模即得鑄錠，接著進行壓制壓延和成型處理即可。

作為本發(fā)明進一步的方案：具體步驟中熔煉溫度為1451℃。

作為本發(fā)明進一步的方案：具體步驟中將熔煉溫度降低至1192℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明中，所述高強度合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鉻5.89-6.31％、鐵3.22-3.58％、鋁1.05-1.24％、鋯0.65-0.74％、鋇0.28-0.31％，余量為鎢；制備方法如下，將合金元素鎢、鉻和鐵的原料混合后攪拌，隨后在惰性氣體的保護下，放入熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為1435-1460℃，熔煉1h后，再加入合金元素鋁、鋯和鋇的原料，攪拌均勻后，將熔煉溫度降低至1154-1236℃，熔煉30min后，倒入到定性模具中，降溫到室溫，拆模即得鑄錠，接著進行壓制壓延和成型處理即可。本發(fā)明制備的高強度合金材料還表現(xiàn)出優(yōu)良的耐磨性能，適用于高溫高負(fù)荷支承用途，例如用于高壓縮發(fā)電機的活塞、氣缸部件，各種要求耐磨耐腐蝕的泵、閥門和葉輪，航空發(fā)動機壓氣機部位，艦船動力推進系統(tǒng)中的螺旋槳和噴水推進器等。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本專利的技術(shù)方案作進一步詳細(xì)地說明。

實施例1

一種高強度合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鉻5.89％、鐵3.22％、鋁1.05％、鋯0.65％、鋇0.28％，余量為鎢。

一種高強度合金材料的制備方法，具體步驟為：

將合金元素鎢、鉻和鐵的原料混合后攪拌，隨后在惰性氣體的保護下，放入熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為1435℃，熔煉1h后，再加入合金元素鋁、鋯和鋇的原料，攪拌均勻后，將熔煉溫度降低至1154℃，熔煉30min后，倒入到定性模具中，降溫到室溫，拆模即得鑄錠，接著進行壓制壓延和成型處理即可。

實施例2

一種高強度合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鉻5.96％、鐵3.34％、鋁1.12％、鋯0.68％、鋇0.28％，余量為鎢。

一種高強度合金材料的制備方法，具體步驟為：

將合金元素鎢、鉻和鐵的原料混合后攪拌，隨后在惰性氣體的保護下，放入熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為1446℃，熔煉1h后，再加入合金元素鋁、鋯和鋇的原料，攪拌均勻后，將熔煉溫度降低至1178℃，熔煉30min后，倒入到定性模具中，降溫到室溫，拆模即得鑄錠，接著進行壓制壓延和成型處理即可。

實施例3

一種高強度合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鉻6.04％、鐵3.45％、鋁1.18％、鋯0.69％、鋇0.29％，余量為鎢。

一種高強度合金材料的制備方法，具體步驟為：

將合金元素鎢、鉻和鐵的原料混合后攪拌，隨后在惰性氣體的保護下，放入熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為1451℃，熔煉1h后，再加入合金元素鋁、鋯和鋇的原料，攪拌均勻后，將熔煉溫度降低至1192℃，熔煉30min后，倒入到定性模具中，降溫到室溫，拆模即得鑄錠，接著進行壓制壓延和成型處理即可。

實施例4

一種高強度合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鉻6.19％、鐵3.50％、鋁1.22％、鋯0.71％、鋇0.31％，余量為鎢。

一種高強度合金材料的制備方法，具體步驟為：

將合金元素鎢、鉻和鐵的原料混合后攪拌，隨后在惰性氣體的保護下，放入熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為1457℃，熔煉1h后，再加入合金元素鋁、鋯和鋇的原料，攪拌均勻后，將熔煉溫度降低至1216℃，熔煉30min后，倒入到定性模具中，降溫到室溫，拆模即得鑄錠，接著進行壓制壓延和成型處理即可。

實施例5

一種高強度合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鉻6.31％、鐵3.58％、鋁1.24％、鋯0.74％、鋇0.31％，余量為鎢。

一種高強度合金材料的制備方法，具體步驟為：

將合金元素鎢、鉻和鐵的原料混合后攪拌，隨后在惰性氣體的保護下，放入熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為1460℃，熔煉1h后，再加入合金元素鋁、鋯和鋇的原料，攪拌均勻后，將熔煉溫度降低至1236℃，熔煉30min后，倒入到定性模具中，降溫到室溫，拆模即得鑄錠，接著進行壓制壓延和成型處理即可。

對比例1

一種高強度合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鉻6.04％、鐵3.45％、鋁1.18％、鋇0.29％，余量為鎢。

一種高強度合金材料的制備方法，具體步驟為：

將合金元素鎢、鉻和鐵的原料混合后攪拌，隨后在惰性氣體的保護下，放入熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為1451℃，熔煉1h后，再加入合金元素鋁和鋇的原料，攪拌均勻后，將熔煉溫度降低至1192℃，熔煉30min后，倒入到定性模具中，降溫到室溫，拆模即得鑄錠，接著進行壓制壓延和成型處理即可。

對比例2

一種高強度合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鉻6.04％、鐵3.45％、鋁1.18％、鋯0.69％，余量為鎢。

一種高強度合金材料的制備方法，具體步驟為：

將合金元素鎢、鉻和鐵的原料混合后攪拌，隨后在惰性氣體的保護下，放入熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為1451℃，熔煉1h后，再加入合金元素鋁和鋯的原料，攪拌均勻后，將熔煉溫度降低至1192℃，熔煉30min后，倒入到定性模具中，降溫到室溫，拆模即得鑄錠，接著進行壓制壓延和成型處理即可。

對比例3

一種高強度合金材料，由以下質(zhì)量百分比的合金元素熔煉而成：鐵3.45％、鋁1.18％、鋯0.69％、鋇0.29％，余量為鎢。

一種高強度合金材料的制備方法，具體步驟為：

將合金元素鎢和鐵的原料混合后攪拌，隨后在惰性氣體的保護下，放入熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為1451℃，熔煉1h后，再加入合金元素鋁、鋯和鋇的原料，攪拌均勻后，將熔煉溫度降低至1192℃，熔煉30min后，倒入到定性模具中，降溫到室溫，拆模即得鑄錠，接著進行壓制壓延和成型處理即可。

對比例4

中國專利“一種鎢鈦合金”(申請公布號：CN 103422004A)公開了一種鎢鈦合金，由按重量百分比計的以下物質(zhì)組成：鎢44％，鈦34％，鎳3％，錳3％，硅4％，鉻2％，添加劑4％，所述添加劑為氫氟酸或硝酸。

對比例5

中國專利“鈷鉻鎢合金及其制備方法”(公開/公告號：CN 104745889A)公開了一種鈷鉻鎢合金，以總重量百分比由下列原料組成：鈷60-68％、鉻24-26％、鎢4-6％、鋁2-4％、硅0.5-0.9％、碳0.4-0.6％、硫0.8-1.2％、銅0.2-0.7％、廢鐵0.1-0.6％。

綜上所述，將本發(fā)明實施例1-5制備的高強度合金材料和對比例1-5制備的合金材料進行測試，本發(fā)明實施例1-5制備的高強度合金材料，其抗壓強度為645-693MPa，抗拉強度為459-476MPa，屈服強度為377-425MPa；而對比例1-5制備的合金材料，其抗壓強度為324-369MPa，抗拉強度為258-294MPa，屈服強度在225-293MPa。

上面對本專利的較佳實施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。