低氫脆高韌性海綿鋯基復合材料及其制備方法

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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(guò)程為：以海綿鋯粉和碳黑按質(zhì)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(jìn)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(shí)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(guò)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(jìn)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(guò)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(dòng)頻率為20~25kHz，振幅為50~60μm，處理時(shí)間為50~60min，處理過(guò)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(guò)程為：將