[发明专利]一种铁基非晶粉末及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁基非晶粉末及其制备方法，属金属非晶材料技术领域。

背景技术

铁基非晶拥有优异的耐蚀耐磨性能，但是，块体铁基非晶合金的高脆性，限制了其工业应用。而非晶涂层，可以解决铁基块体非晶尺寸限制和断裂脆性，突破其应用瓶颈。

目前，为了获得完全非晶态粉末，提高非晶涂层的非晶含量，国内外均采用高纯元素（99.95%）制备了铁基非晶粉末，然后采用激光、等离子、超音速火焰喷涂等技术制备了铁基非晶涂层，但制备成本高。而且，部分报道结果采用实验室小批量法制备非晶粉末，在工业环境下无法重复实现。本发明，采用工业原材料（元素、或合金纯度98%），且以大批量工业化生产技术制备非晶粉末，极大降低其生产成本。

发明内容

本发明的目的是，为了解决铁基非晶粉末制备存在的不足，提出一种铁基非晶粉末及其制备方法。

本发明的技术方案如下：一种铁基非晶粉末，由Fe、Co、Cr、Mo、Y、C、B、S组成，它们的重量百分比为：36.1：9.1：20：26.8：2.6：3.2：1.6：0.6。

本发明一种铁基非晶粉末的制备方法步骤如下：

（1）配料：将纯度在98%以上的工业用Fe、Co、Cr、Mo、Y、C、B、S等元素为原料按25kg一炉配料；

（2）抽真空至真空度5Pa，返充高纯氩气，氩气纯度大于99.995%；

（3）加热升温，温度加热至1500-1550度，保温5-10分钟，使所有合金元素完全熔化和均匀化；金属Y和S在其它元素完全熔化后再加入，以减少元素的烧损；

（4）将温度升至雾化所需的1560-1580度，开始雾化，雾化气体压力为4.0MPa，雾化时间约5分钟；

（5）雾化完成后冷却2小时，然后将粉末取出，并按粒度要求进行分级。

本发明的有益效果是，本发明制备的铁基非晶合金采用雾化工艺制备具有质量好、成本低的优点。

附图说明

图1为本发明一种铁基非晶粉末制备流程图；

图2为本发明实施例1的非晶粉末电镜图；

图3为本发明实施例1的Fe基非晶合金粉末XRD衍射图（S=0%）；

图4为本发明实施例1的Fe基非晶合金粉末DSC曲线（S=0%）；

图5为本发明实施例2的Fe基非晶合金粉末XRD衍射图（S=0.5%）；

图6为本发明实施例2的Fe基非晶合金粉末DSC曲线（S=0.5%）。

具体实施方式

本发明具体实施方式如图1所示

实施例1：本实施例一种铁基非晶粉末未加S。

本实施例一种铁基非晶粉末的制备方法步骤如下：

（1）按Fe、Co、Cr、Mo、Y、C、B的重量百分比为：36.7：9.1：20：26.8：2.6：3.2：1.6配料；

将纯度在98%以上的工业用Fe、Co、Cr、Mo、Y、C、B等元素为原料按25kg一炉配料；

（2）抽真空至真空度5Pa，返充高纯氩气，氩气纯度大于99.995%；

（3）加热升温，温度加热至1500-1550度，保温5-10分钟，使所有合金元素完全熔化和均匀化；金属Y在其它元素完全熔化后再加入，以减少元素的烧损；

（4）将温度升至雾化所需的1560-1580度，开始雾化，雾化气体压力为4.0MPa，雾化时间约5分钟；

（5）雾化完成后冷却2小时，然后将粉末取出，并按粒度要求进行分级。

本实施例的非晶粉末电镜图如图2所示。本实施例Fe基非晶合金粉末XRD衍射图及DSC曲线（S=0%）如图3和图4所示。

实施例2：本实施例铁基非晶粉末添加S

本实施例一种铁基非晶粉末的制备方法步骤如下：

（1）按Fe、Co、Cr、Mo、Y、C、B、S的重量百分比为：36.2：9.1：20：26.8：2.6：3.2：1.6：0.5配料；

（2）抽真空至真空度5Pa，返充高纯氩气，氩气纯度大于99.995%；

（3）加热升温，温度加热至1500-1550度，保温5-10分钟，使所有合金元素完全熔化和均匀化；金属Y和S在其它元素完全熔化后再加入，以减少元素的烧损；

（4）将温度升至雾化所需的1560-1580度，开始雾化，雾化气体压力为4.0MPa，雾化时间约5分钟；

（5）雾化完成后冷却2小时，然后将粉末取出，并按粒度要求进行分级。

本实施例Fe基非晶合金粉末XRD衍射图及DSC曲线（S=0.5%）如图5和图6所示。