合金化手段，用稀土元素Y对氧的强烈亲和作用，有效降低了钒合金中的固溶氧含量，细化铸态晶粒尺寸，然后结合塑性变形的加工手段，使高温性能优异的钇氧化物弥散分布于基体中，从而在变形过程中有效钉扎晶界移动，阻碍位错的运动，使合金晶粒尺寸显著细化并均匀化，从而极大提高了合金韧性。与相同制备工艺下的对比例V-4Cr-4Ti合金相比，在利用相同束流的氦离子溅射相同时间的条件下，本发明制备的钒合金表面的鼓泡和掉皮现象明显减少。
[0042](2)目前，添加含钇中间合金来改善合金性能一般用于镁合金和钢铁材料，本申请发明人通过深入的理论研究，并结合实践，将含钇中间合金首创性地应用到了钒合金方面。如此设计，由于金属钇化学性质非常活泼，在添加时容易氧化，因此，本发明以钛钇中间合金的形式来添加可较好地改善钇的环境氧化，从而控制钒合金中的氧含量。
[0043](3)本发明中的合金铸锭平均晶粒尺寸比相同熔炼条件下制备的对比例合金铸锭大幅减少，晶粒细化后的钒合金铸锭韧性显著增加，因此在后续的变形处理中不易开裂，如此也有效地提高了产品的成品率，并且制备工艺重复性好。
[0044](4)本发明制备的银合金与相同制备工艺下的对比例V-4Cr_4T i合金相比，晶粒尺寸分布更加均匀，能有效消除合金中富钛沉淀相和晶粒组织的带状分布，从而有效改善合金的力学性能各向异性。
[0045](5)本发明性价比高、实用性强，很好地突破了现有技术的束缚，实现了重大创新，并很好地符合了科技发展的潮流，因此，本发明具有很高的实用价值和推广价值。
【附图说明】
[0046]图1为本发明的流程示意图。
[0047]图2为本发明-实施例所述的合金I冷乳退火后的显微组织示意图。
[0048]图3为本发明-实施例所述的合金2冷乳退火后的显微组织示意图。
[0049]图4为对比例合金冷乳退火后的显微组织示意图。
[0050]图5为氦离子注入时间对实例I合金表面形貌的影响示意图。
[0051 ]图6为氦离子注入时间对实例2合金表面形貌的影响示意图。
[0052]图7为氦离子注入时间对对比例合金表面形貌的影响示意图。
【具体实施方式】
[0053]下面结合【附图说明】和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
[0054]实施例
[0055]本发明提供了一种新型的抗氦离子溅射钒合金，其为V-Cr-T1-Y合金，各种组分的重量百分比为:Cr(铬):3.0?6.5%，Ti(钛):3.0?6.5%，Y(钇):0.1?2.0%，V(钒):余量。
[0056]如图1所示，本发明制备该种新型抗氦离子溅射钒合金的方法如下:
[0057](I)以纯钒枝晶、纯钛颗粒、纯铬颗粒、钛钇中间合金为原料，经表面预处理后，按隹凡合金成分的重量百分比各自备料；
[0058](2)将各种原料混合，然后采用非自耗电弧熔炼炉或自耗电弧熔炼炉对混合的原料进行熔炼，并经浇注制成V-Cr-T1-Y合金铸锭;本实施例中，对合金的熔炼和浇注均在纯度高于99.99 %的氩气保护气氛下进行；
[0059](3)将得到的合金铸锭重熔3?5次，然后在真空度优于I X 10—3Pa的条件下均匀化退火，退火处理温度为700?900°C，时间为3?48h ；
[0060](4)制备包套，并将经退火处理后的合金铸锭装入包套中；本实施例中，包套的材质优选为不锈钢；
[0061 ] (5)对包套抽真空至I?3父10—如1，然后在301^11之内加热至800?900°(3，并保温30?120min;
[0062](6)保温结束后，将包套封口焊接；
[0063](7)将封装后的合金于30min之内加热至800?1200°C，然后放入模具中进行多次变形处理，每次变形量均不超过15%，且每次变形处理的温度为800?1200°C，直至变形量达到50%后，进行空冷;本实施例中，所用的模具为用于成形棒、板、管、线或型材的模具，而所采用的变形处理方式则为乳制和锻造中的一种或两种；
[0064](8)去除包套，然后将合金于800?1100°C下真空退火处理30min以上，以消除应力；
[0065](9)在室温空气气氛条件下，将退火后的合金进行多次冷变形，每次冷加工的变形量均不超过10%，直至总变形量达到70?95% ；
[0066](10)将冷变形后的合金在真空度优于I X 10—3Pa的真空条件下进行退火处理，处理温度为800?1100°C，退火时间为60?120min，退火后，即可得到抗氦离子溅射的钒合金材料。
[0067]下面选取两种合金成分V-4.4Cr-4.3Ti_0.3Y(合金I)、V_4.4Cr_4.3Τ?-0.5Y(合金2)作为典型的实例，按照本发明所述的技术方案，以纯V枝晶(99.9wt.%)、纯Ti颗粒(99.9wt.%)、纯Cr颗粒(99.9wt.%)、T1-20Y中间合金(钇实际检测含量为20.3wt.%)为合金化原料，经熔炼制成钒合金铸锭，将经过均匀化处理、不锈钢包套封焊的铸锭加热至800?1200°C后放入模具中进行多次热乳处理，热乳后的板材采用空冷，去包套、退火处理后在室温下冷乳成薄板，然后将冷乳后得到的薄板进行真空退火处理，最后将退火后的试样进行氦离子溅射实验。
[0068]实例I
[0069](I)选取V-4.4Cr-4.3Τ?-0.3Y合金成分配比成钒合金，制备方法包括以下步骤:
[0070]I)配料:以纯V枝晶(99.9wt.%)、纯Ti颗粒(99.9wt.%)、纯Cr颗粒(99.9wt.%)、T1-20Y中间合金(钇实际检测含量为20.3wt.%)为合金化原料，按上述钒合金的重量百分比进行配料；
[0071]2)熔炼:在纯度高于99.99%的氩气保护气氛下、非自耗电弧熔炼炉中熔化、搅拌、冷却凝固制备成合金铸锭；
[0072]3)均匀化处理:将上步得到的合金铸锭在真空度优于I X 10—3Pa的条件下均匀化退火，退火处理温度为900°C，时间为10小时，其中升温时间为90min ；
[0073]4)包套:制备封装铸锭用的不锈钢包套，将均匀化处理后的合金铸锭装入备好的不锈钢包套中，抽真空至3 X 10—2Pa，在30min之内加热至800°C，然后保温30min;保温结束后，将包套封口焊接；
[0074]5)热变形:将包套真空封装后的合金在30min之内加热至850°C，放入模具中进行热乳处理，控制每次变形量不高于15% ;重复4次变形处理，每次变形处理温度为850°C，至变形量达到50% ;变形加工后进行空冷；
[0075]6)退火:将上步得到的合金去除不锈钢包套后在1000°C下真空退火处理30min来消除应力；
[0076]7)冷变形:在室温空气气氛条件下，将上步退火后的合金进行冷变形，控制每次冷加工变形量不高于10%，直至总变形量达到85% ;
[0077]8)将冷变形后的合金在真空度优于I X 10—3Pa的真空条件下退火，退火处理温度为1000°C，退火时间90min，最后得到所述的抗氦离子溅射的钒合金材料。
[0078](2)合金性能测试及微观组织分析
[0079]从(I)中获得的板材中利用线切割截取厚度为1_、直径为Icm的圆片试样，打磨抛光后的试样进行氦离子溅射实验。图2为合金I冷乳退火后的显微组织形貌，从该金相图中可以看到合金晶粒为尺寸大小均匀的等轴晶。
[0080]实例2
[0081 ] (I)选取V-4.4Cr-4.3Τ?-0.5Y合金成分配比成钒合金，制备方法包括以下步骤:
[0082]I)配料:以纯V枝晶(99.9wt.%)、纯Ti颗粒(99.9wt.%)、纯Cr颗粒(99.9wt.%)、T1-20Y中间合金(钇实际检测含量为20.3wt.%)为合金化原料，按上述钒合金的重量百分比进行配料；
[0083]2)熔炼:在纯度高于99.99%的氩气保护气氛下、非自耗电弧熔炼炉中熔化、搅拌、冷却凝固制备成合金铸锭；
[0084]3)均匀化处理:将上步得到的合金铸锭在真空度优于I X 10—3Pa的条件下均匀化退火，退火处理温度为900°C，时间为10小时，其中升温时间为90min ；
[0085]4)包套:制备封装铸锭用的不锈钢包套，将均匀化处理后的合金铸锭装入备好的不锈钢包套中，抽真空至3