[發明專利]中試霧化爐、Fe基非晶合金粉末及其制備方法

在審

• 申請號: 202110646072.3
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113369485A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 張雪寧;張曉平;彭煒
• 申請（專利權）人: 盤星新型合金材料（常州）有限公司
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08;B22F1/00;C22C33/02;C22C45/02
• 代理公司: 常州市權航專利代理有限公司 32280
• 代理人: 趙慧

本發明屬于非晶合金粉末技術領域，具體涉及一種中試霧化爐、Fe基非晶合金粉末及其制備方法，其中，所述中試霧化爐，包括：加熱鍋體，盛裝并加熱金屬液；導液管，設置在所述加熱鍋體的底部；霧化噴嘴，設置在所述導液管的出口處；在金屬液從導液管流出時，所述霧化噴嘴向金屬液噴出霧化氣，以擊碎金屬液形成粉末顆粒。本發明通過中試霧化爐的氣霧化解決了Fe基非晶合金非晶度低、含氧量高、球形度低的問題，從而獲得了非晶度高、含氧量低、球形度高的Fe基非晶合金粉末，可以應用于3D打印、激光熔覆、冷噴涂、熱噴涂等領域。

技術領域

本發明屬于非晶合金粉末技術領域，具體涉及一種中試霧化爐、Fe基非晶合金粉末及其制備方法。

背景技術

隨著現代高冷速成型技術的不斷進步和優化，非晶合金研究熱度日益高漲， Zr、Ti、Cu基非晶合金因其低熔點、非晶形成能力強、冷速要求低等特點成為目前研究的主流。其中Fe基非晶合金具有高強度、高硬度、高腐蝕性、高熱穩定性和良好的軟磁性能，在眾多優點中，較低廉的成本使其倍受關注。

目前制備Fe基非晶合金粉末的方法主要有水霧化、電鍍沉積和非晶帶材破碎球磨等。其中水霧化法具有較高的冷卻速度，但制備出的粉末氧化嚴重、球形率低，其中熔融金屬液迅速冷卻時會產生大量的水蒸氣，形成蒸汽膜覆蓋在金屬表面，影響金屬液滴中心部分的冷卻，并出現晶化現象，導致粉末整體強度降低。電鍍沉積法對Fe基非晶合金成分要求較高，制備出的鍍層雜質含量相對較高、工藝復雜，很難一步到位得到球形度、氧含量滿足需求的金屬粉末。非晶合金帶材破碎球磨的方法制備出的Fe基非晶合金粉末球形度較差，氧含量較高，且破碎前需進行退火處理，使非晶薄帶脆化，退火不均勻很容易造成材料晶化。

發明內容

本發明提供了一種中試霧化爐、Fe基非晶合金粉末及其制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種中試霧化爐，包括：加熱鍋體，盛裝并加熱金屬液；導液管，設置在所述加熱鍋體的底部；霧化噴嘴，設置在所述導液管的出口處；在金屬液從導液管流出時，所述霧化噴嘴向金屬液噴出霧化氣，以擊碎金屬液形成粉末顆粒。

又一方面，本發明還提供了一種Fe基非晶合金粉末的制備方法，包括以下步驟：步驟S1，將Fe基非晶合金中各配料進行預熔煉、冷卻后，制得預熔煉合金鑄錠；步驟S2，將預熔煉鑄錠加入到如權利要求1所述的中試霧化爐中，進行氣霧化制粉，冷卻、篩分后，制得Fe基非晶合金粉末。

第三方面，本發明還提供了一種Fe基非晶合金粉末，其特征在于，所述Fe 基非晶合金粉末的氧含量不超過300ppm，非晶度不低于98.2％。

本發明的有益效果為：本發明通過中試霧化爐的氣霧化的方法，制備獲取了非晶度高、含氧量低、球形度高的Fe基非晶合金粉末；利用本發明的氣霧化工藝流程，解決了Fe基非晶合金非晶度低、含氧量高、球形度低的問題，為3D 打印、激光熔覆、冷噴涂、熱噴涂等領域提供了材料。

本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。

為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明中中試霧化爐的示意圖；

圖2是Fe基非晶合金粉末的正交試驗圖；

圖3是Fe基非晶合金粉末采用A3B1C1工藝參數的DSC檢測數據圖；