[发明专利]一种高强韧多级异构FeCrNiAl基合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高强韧多级异构FeCrNiAl基合金材料，其特征在于，按原子百分比计，成分包括Fe：40～60％，Cr：15～35％，Ni：10～30％，Al：5～15％，其他元素含量≤5％。

2.根据权利要求1所述的一种高强韧多级异构FeCrNiAl基合金材料，其特征在于，所述其他元素包括Mn、Ti、Co、C中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种高强韧多级异构FeCrNiAl基合金材料，其特征在于，所述高强韧多级异构FeCrNiAl基合金为多相结构，包括FCC基体相和B2增强相以及σ增强相；其中，B2增强相和σ增强相的体积分数总和为5～25％，且均匀地弥散分布在合金中。

4.根据权利要求1所述的一种高强韧多级异构FeCrNiAl基合金材料，其特征在于，所述高强韧多级异构FeCrNiAl基合金材料，其基体相和增强相的晶粒大小呈现出“纳米晶+超细晶+细晶”的多尺度梯度分布。

5.根据权利要求1所述的一种高强韧多级异构FeCrNiAl基合金材料，其特征在于，所述高强韧多级异构FeCrNiAl基合金的屈服强度σ_0.2为850～1200MPa、抗拉强度σ_UTS为1100～1500MPa，断后伸长率≥15％。

6.权利要求1～5任一项所述的一种高强韧多级异构FeCrNiAl基合金材料的制备方法，其特征在于，采用“铸造+塑性变形+热处理”工艺，包括如下步骤：

(1)按下述原子百分比配制原材料：Fe：40～60％，Cr：15～35％，Ni：10～30％，Al：5～15％，其他元素含量≤5％；

(2)将配制好的原材料置于熔炼炉，反复熔炼3-6次，保证成分均匀分布，冷却得到合金块体；

(3)对步骤(2)得到的合金块体进行塑性变形处理，总变形量控制在60～95％之间；

(4)对步骤(3)得到的塑性变形处理后的FeCrNiAl基合金进行退火热处理，得到高强韧多级异构FeCrNiAl基合金材料。

7.根据权利要求6所述的一种高强韧多级异构FeCrNiAl基合金材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述的熔炼工艺，包括真空电弧熔炼、真空感应熔炼和悬浮熔炼。

8.根据权利要求6所述的一种高强韧多级异构FeCrNiAl基合金材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述塑性变形处理为冷轧或锻造工艺。

9.根据权利要求8所述的一种高强韧多级异构FeCrNiAl基合金材料的制备方法，其特征在于，所述冷轧的次数为5～15道次，总变形量为60～95％；所述的锻造工艺的锻造比为3～10。

10.根据权利要求6所述的一种高强韧多级异构FeCrNiAl基合金材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述退火热处理的温度为700℃～1100℃，时间为0.5～6小时。