[发明专利]一种偏晶合金材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种偏晶合金材料及其制备方法，属于偏晶合金材料制备技术领域。本发明提供的制备方法将偏晶合金材料熔融，得到熔炼液；将熔炼液在惰性气体的作用下喷到基材上，得到偏晶合金材料；所述惰性气体的压强≥7MPa；所述基材的温度为20～30℃。本发明在偏晶合金的制备过程中结合了快速冷凝工艺，利用高压惰性气体将熔融态的偏晶合金材料喷至温度为20～30℃的基材上，实现了熔炼液的快速凝固，提高了液‑液相变的过冷度和弥散相液滴的形核率，抑制了凝固组织的宏观偏析，促进弥散型凝固组织的形成，保证了偏晶合金材料的组织均匀性。

技术领域

本发明涉及偏晶合金材料制备技术领域，尤其涉及一种偏晶合金材料及其制备方法。

背景技术

偏晶合金具有独特的物理和力学性能，可用作自润滑材料，是汽车工业中理想的新型轴瓦合金材料，具有弥散分布第二相粒子的偏晶合金具有超导性能，可用于制作超导材料，制作交流超导发电机、磁流体发电机和超导输电线路等。此外，第二相以颗粒状或纤维状均匀分布的偏晶合金，可以制成具有良好导热、导电性的电接触材料与高矫顽力永磁体。然而，偏晶合金属于难混溶合金，当温度降低至某一特定温度时，均一的偏晶合金熔体将发生液相分离，在常规凝固条件下，该类合金极易发生严重偏析，很难获得第二相弥散分布的偏晶合金。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种偏晶合金材料及其制备方法、本发明制备方法得到的偏晶合金材料凝固组织分布均匀，未形成明显的分层结构，均匀性好。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种偏晶合金材料的制备方法，包括以下步骤：

将偏晶合金原料在坩埚中熔融，得到熔炼液；

将所述熔炼液在惰性气体的作用下通过坩埚的微孔喷到基材上，得到偏晶合金材料；

所述惰性气体的压强≥7MPa；所述基材的温度为20～30℃。

优选地，所述基材处于旋转状态。

优选地，所述基材的旋转线速为5～10m/s。

优选地，所述坩埚上微孔的孔径为1～5mm。

优选地，所述惰性气体包括氩气和/或氦气。

优选地，所述惰性气体的纯度≥99.99％。

优选地，所述基材为需要负载偏晶合金材料的物体。

优选地，所述基材的温度通过水冷装置控制。

本发明还提供了上述技术方案所述的制备方法得到的偏晶合金材料。

本发明提供了一种偏晶合金材料的制备方法，包括以下步骤：将偏晶合金原料在坩埚中熔融，得到熔炼液；将所述熔炼液在惰性气体的作用下通过坩埚的微孔喷到基材上，得到偏晶合金材料；所述惰性气体的压强≥7MPa；所述基材的温度为20～30℃。本发明在偏晶合金的制备过程中结合了快速冷凝工艺，利用高压惰性气体将熔融态的偏晶合金原料喷至温度为20～30℃的基材上，实现了熔炼液的快速凝固，提高了液-液相变的过冷度和弥散相液滴的形核率，抑制了凝固组织的宏观偏析，促进弥散型凝固组织的形成，保证了偏晶合金材料的组织均匀性。

本发明还提供了上述技术方案所述的制备方法得到的偏晶合金材料，所得偏晶合金材料凝固组织分布均匀，未形成明显的分层结构，均匀性提高。

附图说明

图1为微孔设置在坩埚侧壁上时偏晶材料所用的装置，其中，1为热电偶装置，2为电弧熔炼装置，3为通气管路，4为坩埚侧壁微孔，5为水冷装置，6为桶状物体基体，7为旋转装置；