1.一种两步法制备高强高韧含铝氧化物弥散强化铁素体钢的方法,其特征在于:
(1)成分质量百分数为(5-10)%cr,(0-2)%w,(1-6)%al,(0-0.4)%v,(0.25-0.5)%y2o3,c、n含量严格控制在0.01%以下,其余为fe;
(2)将除y2o3、al之外的全部元素按照步骤(1)中的质量百分数采用氩气雾化法制备机械合金化的备用粉;
(3)将上述机械合金化的备用粉与步骤(1)中的y2o3在手套箱中全程氩气保护下装球磨罐,机械合金化参数为:球料比,即球磨介质与物料的质量比为8-15:1,球磨介质为不锈钢球,转速设定为150-300r/min,球磨时间为20-40h,得到不含al机械合金化粉末;
(4)将上述不含al机械合金化粉末与步骤(1)中的al粉在手套箱中全程氩气保护下装球磨罐,机械合金化参数为:球料比,即球磨介质与物料的质量比为8-10:1,球磨介质为不锈钢球,转速设定为150-200r/min,球磨时间为20-30h,得到含al机械合金化粉末;
(5)采用热等静压工艺进行烧结,采用低碳钢包套压制成型,从600℃开始逐渐加压,烧结制度为先升温至600-800℃保温两小时,再升温至1000-1100℃保温两小时,烧结压力为120-180mpa,制得具有纳米弥散相为yalo3(六方结构),yalo3(正交结构),al2y4o9(单斜结构),y3al5o12(立方结构)和al2o3(六方结构)中的一种或几种的具有超细纳米氧化物弥散粒子和高强高韧的含铝氧化物弥散强化铁素体钢。
2.根据权利要求1所述的两步法制备高强高韧含铝氧化物弥散强化铁素体钢的方法,其特征在于:雾化粉的氧含量控制在0.05wt.%以下,并筛选粒度为200-400目的粒子作为机械合金化的备用粉。
3.根据权利要求1所述的两步法制备高强高韧含铝氧化物弥散强化铁素体钢的方法,其特征在于:机械合金化参数为:球料比为8:1,球磨介质为不锈钢球,转速设定为300r/min,球磨工艺分两步进行,在首次球磨过程中不添加al,待y2o3完全机械合金化之后,再添加al机械进行机械合金化,得到原子级别机械合金化的含铝机械合金化粉末。
4.根据权利要求3所述的两步法制备高强高韧含铝氧化物弥散强化铁素体钢的方法,其特征在于:所述的机械合金化粉末平均粒径为100μm。
5.根据权利要求1所述的两步法制备高强高韧含铝氧化物弥散强化铁素体钢的方法,其特征在于:所述的球磨介质包括直径为15mm的不锈钢球3kg、直径为12mm的不锈钢球3kg、直径为10mm的不锈钢球8kg、直径为8mm的不锈钢球8kg、直径为5mm的不锈钢球8kg,钢球的总重量为30kg。
6.根据权利要求1-4所述的两步法制备高强高韧含铝氧化物弥散强化铁素体钢的方法,其特征在于:所述的机械合金化粉末成分为9%cr,1.5%al,0.35%y2o3,其余为fe。
7.根据权利要求1所述的方法制备得到含铝氧化物弥散强化铁素体钢,其特征在于:所述的含铝氧化物弥散强化铁素体钢的纳米弥散相为yalo3(六方结构),yalo3(正交结构),al2y4o9(单斜结构),y3al5o12(立方结构)和al2o3(六方结构)中的一种或几种,最后得到的铁素体弥散强化钢具有良好的强韧性和冷加工能力。