[发明专利]铁基合金及其制备方法、外套管和内加热器

说明书

本发明实施例公开了一种基于Laves相强化的耐熔锌腐蚀的铁基合金及其制备方法、外套管和内加热器。所述铁基合金制备方法包括步骤：将分别具有预设质量百分比的多个组分干燥后放入坩埚、并将所述坩埚放入真空感应炉，其中所述多个组分及所述预设质量百分比分别为：Mo 23％～26％，Cr 13％～16％，Ni 10％～13％，Ti 0.5％～1.5％，Si 0.5％～1.5％，Al 0.5％～1.5％，余量为Fe；对所述坩埚抽真空、并熔炼所述多个组分得到合金溶液；以及控制所述真空感应炉升温至1450～1500℃后保温、并将所述达标后的合金溶液倒入预制模具内空冷至室温。本发明实施例公开的铁基合金及其制备方法可实现提升耐熔锌腐蚀性能和降低成本的目的。

技术领域

本发明涉及铁基合金材料制备技术领域，尤其涉及一种基于Laves相强化的耐熔锌腐蚀的铁基合金及其制备方法、一种外套管和一种内加热器。

背景技术

熔融金属在核能发电、电子工业、动力机械、交通运输、化学工程、制冷空调以及材料防护等领域得到了广泛应用。但金属零部件例如热浸镀锌生产以及压铸工艺生产过程中需要用到的内加热器，与熔融金属直接接触容易引起金属零部件的溶解、开裂等问题，严重影响其使用寿命，并造成资源的大量浪费。其中熔锌的腐蚀尤为明显，它几乎对所有金属零部件都有强烈腐蚀性，严重影响镀锌、压铸锌等锌制品的生产效率和产品质量。尽管国内外学者已研制开发了多种不同类型的耐熔锌腐蚀材料，如陶瓷材料、热喷涂材料、难熔金属以及金属间化合物等。然而，这些材料制备工艺复杂、生成成本高，一直难以广泛应用于锌制品的工业生产中。

发明内容

因此，本发明实施例提供一种基于Laves相强化的耐熔锌腐蚀的铁基合金及其制备方法、一种外套管和一种内加热器，以达到提升耐熔锌腐蚀性能和降低生产成本的目的。

具体地，一方面，本发明实施例提供的一种铁基合金制备方法，包括步骤：将分别具有预设质量百分比的多个组分干燥后放入坩埚、并将所述坩埚放入真空感应炉，其中所述多个组分及所述预设质量百分比分别为：Mo 23％～26％，Cr 13％～16％，Ni 10％～13％，Ti 0.5％～1.5％，Si 0.5％～1.5％，Al 0.5％～1.5％，余量为Fe；对所述坩埚抽真空、并熔炼所述多个组分得到合金溶液，其中所述熔炼所述多个组分得到合金溶液包括：升温至700～750℃并保温熔炼5～10min，之后升温至1100～1200℃并保温熔炼10～20min，然后以功率递增频率为2.5～3.5kW/min的加热速度升温至1450～1500℃并保温熔炼10～30min；再降温至1100～1200℃并保温熔炼10～20min；测量所述合金溶液中所述多个组分含量并根据测量结果判定所述合金溶液中所述多个组分含量是否达标、且当所述合金溶液中所述多个组分的目标组分不达标时计算所述目标组分的待添加量、并按所述待添加量向所述坩埚添加所述目标组分继续熔炼得到达标后的合金溶液；以及控制所述真空感应炉升温至1450～1500℃后保温、并将所述达标后的合金溶液倒入预制模具内空冷至室温。

另一方面，本发明实施例提供的一种铁基合金制备方法，包括步骤：将分别具有预设质量百分比的多个组分干燥后放入熔炼容器、并将所述熔炼容器放入真空感应炉，其中所述多个组分及所述预设质量百分比分别为：Mo 23％～26％，Cr 13％～16％，Ni 10％～13％，Ti 0.5％～1.5％，Si 0.5％～1.5％，Al 0.5％～1.5％，余量为Fe；熔炼所述多个组分得到合金溶液；以及控制所述真空感应炉的炉温至预设温度后保温、并将所述合金溶液倒入预制模具内冷却。

在本发明的一个实施例中，所述熔炼所述多个组分得到合金溶液包括：升温至700～750℃并保温熔炼5～10min，之后升温至1100～1200℃并保温熔炼10～20min，然后以预设加热速度升温至1450～1500℃并保温熔炼10～30min；再降温至1100～1200℃并保温熔炼10～20min。