[發明專利]一種高強耐蝕Fe-Cr合金及其制備方法

有效

• 申請號: 202110919089.1
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113789486B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 張濤;楊耀飛
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學;北京亦都工程技術研究院有限公司
• 主分類號: C22C45/02
• 分類號: C22C45/02;C22C38/18;C22C38/36;C22C38/32;C22C33/06
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 李曉莉;鄧治平

本發明公開了一種高強耐蝕Fe?Cr合金及其制備方法。所述Fe?Cr合金,具體成分為Fe_aCr_bP_cC_dB_e,其中a，b,c,d,e,為原子百分數，72≤a≤78,2≤b≤8,5≤c≤13,7≤d≤13,0≤e≤2，且a+b+c+d+e＝100。該合金結構為非晶結構，具有高的強度、低的彈性模量、良好的耐腐蝕性能，對于開發更適合高強耐蝕合金材料具有重要的理論和實際意義。

技術領域

本發明涉及一種高強耐蝕Fe-Cr合金及其制備方法，屬于高強合金制備領域。

背景技術

Fe-Cr基非晶合金具有較低的模量，高的強度，較高的耐腐蝕性能，是一種理想的混凝土增強材料。新型FeCrPCB非晶合金由于其特殊的結構和元素組成，具有高的強度，低的彈性模量，優異的耐蝕性能，且成本低廉，因此在纖維混凝土等領域具有廣泛的潛在應用價值。

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種高強耐蝕Fe-Cr合金及其制備方法，FeCrPCB非晶合金由于其特殊的結構和元素組成，具有高的強度，低的彈性模量，優異的耐蝕性能，且成本低廉，因此在纖維混凝土等領域具有廣泛的潛在應用價值。

本發明是通過下述技術方案實現的：

一種高強耐蝕Fe-Cr合金，所述合金成分為Fe_aCr_bP_cC_dB_e,其中a，b,c,d,e,為原子百分數， 72≤a≤78,2≤b≤8,5≤c≤13,7≤d≤13,0≤e≤2，且a+b+c+d+e＝100。

進一步地，所述合金的分子式為Fe₇₂Cr₈P₁₃C₇、Fe₇₂Cr₈P₁₀C₁₀、Fe₇₂Cr₈P₇C₁₃、Fe₇₈Cr₂P₇C₁₃、 Fe₇₂Cr₈P₁₁C₇B₂、Fe₇₂Cr₈P₈C₁₀B₂或Fe₇₂Cr₈P₅C₁₃B₂。

進一步地，所述合金具有非晶結構或者含有大部分非晶相的結構。

進一步地，所述的合金，所述合金抗拉強度900～2200MPa，彈性模量90～100GPa，自腐蝕電位-220～-120mV。

制備如上任一所述的合金的方法，包括以下步驟：

步驟一：配料

按照Fe_aCr_bP_cC_dB_e合金目標成分將鐵單質、鉻單質、鐵磷合金、鐵碳合金和鐵硼合金，混合均勻得到熔煉原料。各元素單質的質量百分比純度不低于99.0％。

步驟二：真空感應熔煉爐制備合金錠

將原料放入真空感應熔煉爐中，然后抽真空，調節真空度，在氬氣保護氣氛下進行感應熔煉，取出得到Fe_aCr_bP_cC_dB_e合金錠；

步驟三：快速凝固制備合金