[发明专利]一种兼备高硬度和高抗氧化性铁铬合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种兼备高硬度和高抗氧化性铁铬合金的制备方法，属于冶金技术领域，通过约束相变的方式在铁铬合金中获得高硬度和高抗氧化性的马氏体，所述铁铬合金中铬的质量分数大于12％，本发明提供的一种兼备高硬度和高抗氧化性铁铬合金的制备方法，方法简单便捷，得到的高硬度和高抗氧化性铁铬合金，应用领域广泛。

技术领域

本发明涉及一种铁铬合金的制备方法，尤其是一种兼备高硬度和高抗氧化性铁铬合金的制备方法，属于冶金技术领域。

背景技术

金属材料的大部分性能取决于该材料的组分和内部结构，早在上世纪60年代，人们在马氏体形态方面进行了大量研究，发现了马氏体的许多不同形态，并找出了马氏体及其精细结构与性能之间的关系。马氏体形态虽然多种多样，但从其形态特征上基本可归纳为条状马氏体和片状马氏体两大类，其精细结构可划分为位错和孪晶。在钢的强化中，马氏体相变最早被应用，现今大多数钢件还通过淬火方式得到高强度的马氏体。

铬的质量分数在总质量中小于12％的铁铬合金不具有良好的抗氧化性能，而铬的质量分数在总质量中大于12％的铁铬合金具有良好的高温抗氧化性能，应用于生活与生产中很多领域，但是由于其硬度低、机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的结构及作抗氧化钢使用。同时很难通过淬火的方式得到高强度的马氏体，实际生产中此问题也没有得到良好的解决，因此，亟需一种兼备高硬度和高抗氧化性铁铬合金的制备方法，在铁铬合金中获得高硬度和高抗氧化性的马氏体。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种兼备高硬度和高抗氧化性铁铬合金的制备方法，通过约束相变的方式在铁铬合金中获得具有高硬度和高抗氧化性的马氏体，应用范围广泛。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种兼备高硬度和高抗氧化性铁铬合金的制备方法，通过约束相变的方式在铁铬合金中获得高硬度和高抗氧化性的马氏体，所述铁铬合金中铬的质量分数大于12％。

本发明技术方案的进一步改进在于：包括如下步骤：

A、将铁铬合金进行加工得到铁铬合金试样；

B、将铁铬合金试样组装后放入六面顶压机中，对铁铬合金试样的六个表面同时施加预设压力；

C、六面顶压机达到预设压力后进行加热，达到预设温度；

D、铁铬合金试样达到预设温度后，保温一段时间后，开始降温，降温过程中仍然保持预设的压力；

E、铁铬合金试样温度降至室温后，卸压，取出铁铬合金试样。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤A中铁铬合金试样为长方体形状。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤B中施加的预设压力为4～5GPa。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤C中的预设温度为900～1300℃。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤D中的保温时间为5～70min。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明通过约束相变的方式在铁铬合金中获得高硬度和高抗氧化性的马氏体，使得铁铬合金在具备高抗氧化性的同时兼备高硬度，应用范围广泛，方法简单便捷。

附图说明

图1是本发明实施例制得的铁铬合金的金相组织图；

图2是本发明实施例制得的铁铬合金的TEM明场像；

图3是本发明实施例制得的铁铬合金的TEM暗场像；

图4是本发明实施例中得到的铁铬合金硬度与抗氧化能力的关系图。