[发明专利]一种球形非晶合金粉末的制备方法

说明书

本发明提供的一种球形非晶合金粉末的制备方法，涉及非晶合金粉末制备技术领域，其步骤包括：选取纯铁、纯铬、纯钼、纯石墨、硅、硼铁和钇铁，使原料中Fe、Cr、Mo、B、C、Si和Y元素的原子比满足43.12～44.88：18.62～19.38：13.72～14.28：5.88～6.12：13.72～14.28：0.98～1.02的配比范围；先熔炼纯铁、纯铬、纯钼和纯石墨，待其熔炼至熔融态液体后加入硅、硼铁和钇铁一并熔炼；当全部原料熔炼至熔融态液体后，利用气雾化法制备成所述球形非晶合金粉末。在上述技术方案中，纯铁、纯铬、纯钼和纯石墨先加料熔炼，主要是为了快速化料，降低材料中的氧增量；硅、硼铁和钇铁采用二次加料的方式，主要是为了控制成分，通过二次加料精确控制加入量与时间，降低或避免Si、B、Y元素的烧损。

技术领域

本发明涉及球形非晶合金粉末制备技术领域，尤其是涉及一种球形非晶合金粉末的制备方法。

背景技术

非晶态材料的主要特点是原子的三维空间呈拓扑无序状排列，结构上没有晶界与堆垛层错等缺陷存在，因此具有一般晶态材料所不具有的许多独特的物理、化学、机械和电磁性能，如高硬度、高强度、优良的耐蚀性和耐磨性等，非晶合金就是具有以上性能和特点的合金。非晶合金FeCrMoBCSiY就是专门研发出的一种非晶合金成分，由于该非晶合金是由多种元素组合而成的，且每种元素均达到一定的含量，合金元素间能够形成良好的固溶体，使得非晶合金具有多种优异的性能。

但是，在采用真空感应熔炼气雾化法制备该非晶合金时，熔融态液体的流动性和表面张力效果经常不理想，从而会导致后期制得的球形非晶合金粉末的非晶率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种球形非晶合金粉末的制备方法，以解决现有技术中制得的球形非晶合金粉末的非晶率低的技术问题。

经过对非晶合金FeCrMoBCSiY制粉过程进行研究发现，由于该非晶合金中含有部分Si、B、Y元素，而Si、B、Y元素在熔炼过程中极易烧损，从而会造成非晶合金成分偏差。同时，在该非晶合金中，Si、B、Y元素的含量又对熔融态液体的流动性和表面张力具有决定性的影响，导致雾化冷却过程中非晶形成能力下降，得到的球形非晶合金粉末非晶率低。所以，控制Si、B、Y元素的含量便成为了制粉效果的关键。

而为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案。

本发明提供的一种球形非晶合金粉末的制备方法，选取纯铁、纯铬、纯钼、纯石墨、硅、硼铁和钇铁，使原料中Fe、Cr、Mo、B、C、Si和Y元素的原子比满足43.12～44.88：18.62～19.38：13.72～14.28：5.88～6.12：13.72～14.28：0.98～1.02的配比范围；

先熔炼纯铁、纯铬、纯钼和纯石墨，待其熔炼至熔融态液体后加入硅、硼铁和钇铁一并熔炼；当全部原料熔炼至熔融态液体后，利用气雾化法制备成所述球形非晶合金粉末。

进一步的，在加入所述硅、硼铁和钇铁时，将前期熔融态液体的温度控制在1680℃～1710℃以内。

进一步的，当全部原料熔炼至熔融态液体后，先将该熔融态液体保温100秒～150秒再雾化冷却。

进一步的，所述硅、硼铁和钇铁的保温时间选择为120秒。

进一步的，所述气雾化所用惰性气体的温度控制在260℃～320℃之间。

进一步的，所述惰性气体为氩气。

进一步的，在熔炼所述纯铁、纯铬、纯钼和纯石墨的过程中：

先熔炼部分纯铁，待部分纯铁熔化后加入纯钼、纯石墨和部分纯铬，待其熔化后再加入剩余纯铁和纯铬。

进一步的，所述部分纯铁为选取纯铁总量的1/2；

和/或，所述部分纯铬为选取纯铬总量的1/2。