[发明专利]一种铁铝合金的重熔方法

说明书

本发明公开了一种铁铝合金的重熔方法，包括以下步骤：1)去除原始铁铝合金表面的氧化层，再在室温下进行冷轧，得铁铝合金粉末；2)对步骤1)得到的铁铝合金粉末进行超声清洗，以去除铁铝合金表面上附着的污渍；3)在经步骤2)处理得到的铁铝合金粉末表面覆盖一层中性氧化铝粉末，以隔绝空气，然后在惰性气体的气氛下加热至1220‑1600℃，并进行保温，然后随炉冷却，得铁铝合金样品；4)去除铁铝合金样品表面的氧化铝粉末，再对铁铝合金样品表面进行打磨，完成铁铝合金的重熔，该方法能够实现铁铝合金的重熔，且具有成本低、效率高的特点。

技术领域

本发明属于金属材料领域，涉及一种铁铝合金的重熔方法。

背景技术

铁铝金合金属于金属间化合物，兼具低密度、高强度和优异的高温抗氧化性等优点，不含贵金属元素，生产成本较低，且延展性比Ti-AI系金属间化合物更好，有望成为新一代的高温结构材料，具有重要的研究价值与广阔的应用前景。目前已投入实际生产中应用的铁铝合金有Fe₃Al、FeAl、FeAl₂、Fe₂Al₅和FeAl₃。

制备铁铝合金的方法主要有熔炼法和粉末烧结法。铁的熔点为1535℃，而铝的熔点为660℃，相差较大。当以铁、铝单质为进行熔炼时，液态纯铝会剧烈沸腾，导致铝的挥发，使得成分和组织结构不均匀，有较大的孔隙。而使用粉末冶金法热压烧结制备的铁铝合金同样孔隙较多，使得铁铝合金高强度、高硬度的优势无法发挥，限制了其实际生产中的使用。

针对这一问题，目前常用的方法是，将含有孔隙粗铸铁铝合金进行多次重熔以减少内部孔隙并使成分和组织结构均匀。常用的重熔方法有三种：一是真空电弧熔炼，由于水冷铜坩埚存在较大的温度梯度，故重熔得到的合金内部为细晶区而外部为粗晶区，组织均匀性较差；二是水冷铜坩埚悬浮熔炼，该方法设备造价高，熔炼成本高；三是使用真空管式炉，将块状样品在熔点以上进行保温，但由于铁铝合金导热性较差，使用该方法进行重熔时，若想使得得到均匀的内部组织，所需保温时间很长，熔炼效率低，成本也会相应增加。

因此寻找一个合适的工艺实现高效率、低成本的铁铝合金重熔，是铁铝合金在实际生产中成功推广应用的关键。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种铁铝合金的重熔方法，该方法能够实现铁铝合金的重熔，且具有成本低、效率高的特点。

为达到上述目的，本发明所述的铁铝合金的重熔方法包括以下步骤：

1)去除原始铁铝合金表面的氧化层，再在室温下进行冷轧，得铁铝合金粉末；

2)对步骤1)得到的铁铝合金粉末进行超声清洗，以去除铁铝合金表面上附着的污渍；

3)在经步骤2)处理得到的铁铝合金粉末表面覆盖一层中性氧化铝粉末，以隔绝空气，然后在惰性气体的气氛下加热至1220-1600℃，并进行保温，然后随炉冷却，得铁铝合金样品；

4)去除铁铝合金样品表面的氧化铝粉末，再对铁铝合金样品表面进行打磨，完成铁铝合金的重熔。

步骤1)中打磨去除原始铁铝合金表面的氧化层。

中性氧化铝粉末的粒径为200-300目。

所述惰性气体为氩气。

步骤3)中加热的加热速度为10℃/min。

步骤3)中的保温时间为3-18h。

本发明具有以下有益效果：