[發明專利]高強韌低活化FeCrVO多主元合金及其制備方法

有效

• 申請號: 202010013308.5
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111218601B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 夏松欽;王宇鋼;蘇悅;黃嘉;高智穎
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: C22C30/00
• 分類號: C22C30/00;C22C32/00;C22C1/10;C22C1/02
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 巴曉艷

1.一種高強韌低活化FeCrVO多主元合金，其特征在于，所述合金成分的原子百分比表達式為Fe_aCr_bV_cO_d，其中20≤a≤35，20≤b≤35，20≤c≤35，0d≤3，a+b+c+d＝100；所述合金具有簡單的體心立方結構，所述合金的屈服強度不低于1.1GPa，壓縮塑性超過55％。

2.如權利要求1所述的高強韌低活化FeCrVO多主元合金，其特征在于，所述合金成分的原子百分比表達式為Fe_aCr_bV_cO_d，其中a＝b＝c＝33.167，d＝0.5。

3.如權利要求1所述的高強韌低活化FeCrVO多主元合金，其特征在于，所述合金成分的原子百分比表達式為Fe_aCr_bV_cO_d，其中a＝b＝c＝33.0，d＝1.0。

4.如權利要求1所述的高強韌低活化FeCrVO多主元合金，其特征在于，所述合金成分的原子百分比表達式為Fe_aCr_bV_cO_d，其中a＝b＝c＝32.833，d＝1.5。

5.如權利要求1所述的高強韌低活化FeCrVO多主元合金，其特征在于，所述合金成分的原子百分比表達式為Fe_aCr_bV_cO_d，其中a＝b＝c＝32.667，d＝2.0。

6.如權利要求1所述的高強韌低活化FeCrVO多主元合金，其特征在于，所述合金成分的原子百分比表達式為Fe_aCr_bV_cO_d，其中a＝b＝c＝32.50，d＝2.5。

7.如權利要求1所述的高強韌低活化FeCrVO多主元合金，其特征在于，所述合金成分的原子百分比表達式為Fe_aCr_bV_cO_d，其中a＝b＝c＝32.333，d＝3.0。

8.一種如權利要求1-7任一項所述的高強韌低活化FeCrVO多主元合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、將熔煉合金所用原料Fe、Cr、V元素和V₂O₅金屬氧化物根據原子百分比表達式，按照所需目標熔煉合金的質量大小，換算為各原料相對應的質量；O元素以金屬氧化物V₂O₅粉末的形式加入；

S2、采用機械化方法去除原料的表面化膜，稱取原料，置于無水乙醇中進行超聲波震蕩以去除殘留在表面的雜質；

S3、將配置好的V₂O₅放在坩堝底部，金屬原材料按熔點高低順序堆放在非自耗真空電弧爐中，Fe放在底部，Cr放在中間，V熔點最高，則放在最頂部；原料放置完畢后，依次開啟機械泵和分子泵進行抽真空，當真空度不高于5×10^-3Pa后，向爐腔充氬氣至一定氣壓，接著再抽一遍真空至不高于5×10^-3Pa，再向爐腔充氬氣至一定氣壓，引弧，進而階梯式調節電流，直至合金熔化；合金熔化后待冷卻后翻轉，如此反復熔煉4遍及以上；

S4、待目標合金充分熔煉均勻后，使用真空吸鑄設備，將目標合金吸鑄到水冷銅模中，獲得O增強的所述高強韌低活化FeCrVO多主元合金。

9.一種如權利要求1-7任一項所述的高強韌低活化FeCrVO多主元合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、將熔煉合金所用原料Fe、Cr、V元素和V₂O₅金屬氧化物根據原子百分比表達式，按照所需目標熔煉合金的質量大小，換算為各原料相對應的質量；O元素以金屬氧化物V₂O₅粉末的形式加入；

S2、采用機械化方法去除原料的表面化膜，稱取原料，置于無水乙醇中進行超聲波震蕩以去除殘留在表面的雜質；

S3、從磁懸浮熔煉爐的上腔體將原料放入水冷銅坩堝，V₂O₅金屬氧化物在腔體預置處，對真空磁懸浮熔煉爐的樣品室進行抽真空，當真空度不高于5×10^-3Pa后，充入高純氬氣直到爐內壓力達到一定氣壓，階梯式功率感應加熱，Fe、Cr、V金屬原料熔化；此時，將放置在腔體預置處的V₂O₅原料加入已經為熔化狀態的合金中，再次進行階梯式功率感應加熱；鑄錠倒置，待原料全部加入后，再反復熔煉2～3次；

S4、熔煉結束后冷卻成合金錠，該合金鑄錠結構為單相體心立方固溶體結構。