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一種制備多相強化鐵素體合金的方法與流程

文檔序號:11146693閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種制備多相強化鐵素體合金的方法,其特征在于:

步驟一、以鐵塊、Fe-Mn合金、Ni-Al合金、Fe-Y合金、Ni-Ti合金、銅塊作為原料,各種原料的純度均大于99.9%;金屬原料在5%鹽酸水溶液中進行預處理,去除表面氧化物,預處理時間為5-20min,酒精洗凈后在烘箱中于60-80℃下烘干30-90min;按照目標多相強化鐵素體合金的成分進行稱量;

步驟二、中間合金在真空感應爐中進行熔煉,熔煉過程中采用CaO陶瓷坩堝,控制真空度0.05-0.2Pa,原料全部熔化后保持熔煉功率不變35-40分鐘,提高真空度到0.001-0.01Pa,在1620-1630℃精煉10-15分鐘,之后降溫、充入氬氣,將熔液澆筑成鑄錠,真空感應熔煉的鑄錠進行惰性氣氛保護的電渣重熔;渣料成分為:15-20%CaO,15-20%Al2O3,1-5%TiO2,1-5%MgO,3-10%CeO,余量CaF2;將渣料加熱到熔融狀態后倒入結晶器中,通電起電弧后,調整重熔電壓為35-65V、電流3000-8000A;電渣重熔后得到純凈合金鑄錠;

步驟三、純凈合金鑄錠在噴射沉積爐的坩堝中被加熱到1650-1770℃,熔體過熱度為150-220℃,真空室的真空度小于50Pa;然后在霧化噴嘴中通入霧化介質,霧化介質為惰性氣體和氧氣的混合氣體,氣體總壓力為0.2-1.5MPa,其中氧分壓為2Pa;霧化介質將導流管流下的熔融金屬粉碎,粉碎的熔滴表面與霧化介質中的O元素反應而形成很薄的氧化膜;沉積過程中霧化液滴的固相分數為60%-70%;半固態金屬熔滴在接收器上逐層堆積,得到合金坯料;

步驟四、合金坯料進行熱擠壓,擠壓溫度為950~1150℃,擠壓比為2:1-5:1;擠壓過程中氧化膜破碎和再分布,氧元素由Fe2O3或Ni2O3金屬氧化物轉變為更穩定的Y2O3或Y-Ti-O復合氧化物,得到接近全致密的熱擠壓坯體;

步驟五、熱擠壓坯體進行兩階段熱處理,首先進行固溶處理,固溶處理溫度為1150~1300℃,保溫2~4h后空冷;然后進行時效處理,時效溫度為700~800℃,時效時間是12~120h后空冷,得到多相強化鐵素體合金。

2.如權利要求1所述的一種制備多相強化鐵素體合金的方法,其特征在于:所述的目標多相強化鐵素體合金的成分為:5Ni-1Al-3Mn-0.1Y2O3-0.3Ti-0.5Cu-余量Fe。

3.如權利要求1所述的一種制備多相強化鐵素體合金的方法,其特征在于:步驟二所述的純凈合金鑄錠的氧含量為100ppm,硫含量為20ppm。

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