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一種強玻璃形成能力鐵基非晶合金及高致密度耐長期腐蝕非晶合金涂層的制作方法

文檔序號:12415301閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種強玻璃形成能力鐵基非晶合金,其特征在于:該鐵基非晶合金化學表達式為FeaCrbMocMxPdBeCfSig,a、b、c、x、d、e、f和g為原子百分含量,且a+b+c+x+d+e+f+g=100;其中:M選自Mn、Ni和W中的至少一種元素,16≤b≤22,5≤c≤10,2≤x≤5,9≤d≤15,1≤e≤5,2≤f≤6,1≤g≤4,余量為Fe。

2.根據權利要求1所述的強玻璃形成能力鐵基非晶合金,其特征在于:該鐵基非晶合金化學表達式中,17≤b≤21,6≤c≤9,3≤x≤5,10≤d≤14,2≤e≤4,3≤f≤5,2≤g≤3。

3.根據權利要求1所述的強玻璃形成能力鐵基非晶合金,其特征在于:所述鐵基非晶合金為條帶狀或粉體,其中:條帶狀鐵基非晶合金采用單輥熔體急冷法制備而成,鐵基非晶合金粉體采用超聲氣體霧化工藝制備而成。

4.根據權利要求3所述的強玻璃形成能力鐵基非晶合金,其特征在于:所述條帶狀鐵基非晶合金為完全非晶態結構,厚度為25~35μm,寬度約為2.5~3.5mm;條帶狀鐵基非晶合金在3.5wt.%氯化鈉溶液中的耐點蝕性能高于基體材料碳鋼,亦優于316L不銹鋼。

5.根據權利要求3所述的強玻璃形成能力鐵基非晶合金,其特征在于:所述鐵基非晶合金粉體的制備過程包括如下步驟:

(1)按照鐵基非晶合金的化學表達式進行原料配比,在高溫感應爐中進行熔煉并澆鑄至模殼中,冷卻后得到母合金鑄錠;

(2)將步驟(1)獲得的母合金鑄錠利用超聲氣體霧化裝置重新加熱熔化并噴霧冷卻,氣體霧化過程在氬氣氣氛中進行,冷卻后即獲得鐵基非晶合金粉體。

6.利用權利要求5所述的強玻璃形成能力鐵基非晶合金,其特征在于:將所述鐵基非晶合金粉體篩分得到三種粒度范圍粉體:18~<53μm、53~<95μm及95~180μm;其中:粒徑小于95μm合金粉末為完全非晶結構;粒度為95~180μm的合金粉末XRD圖譜中沒有明顯晶體衍射峰,基本為完全非晶結構。

7.利用權利要求3所述的鐵基非晶合金制備的高致密度耐長期腐蝕非晶合金涂層,其特征在于:該非晶合金涂層的制備是利用HVAF超音速火焰噴涂的方法,將粒度范圍18~<53μm的鐵基非晶合金粉體加熱熔化并噴涂到基底表面而獲得;所述HVAF超音速火焰噴涂方法中,使用丙烷作為燃料氣體,壓縮空氣作為助燃劑,使用氫氣和氮氣提高工藝的靈活性。

8.利用權利要求7所述的高致密度耐長期腐蝕非晶合金涂層,其特征在于:所述HVAF超音速火焰噴涂方法的工藝條件為:空氣壓力85~95psi;燃氣壓力75~85psi;丙烷流量:125~145SLPM;氫氣流量:30~40SLPM;氮氣流量:25~35SLPM;送粉速率:5~8rpm;噴涂距離:160~240mm。

9.利用權利要求7所述的高致密度耐長期腐蝕非晶合金涂層,其特征在于:所述非晶合金涂層的基底為碳鋼、不銹鋼或特殊環境用鋼。

10.利用權利要求7所述的高致密度耐長期腐蝕非晶合金涂層,其特征在于:所述非晶合金涂層中非晶相體積分數≥95%;涂層孔隙率≤0.5%;耐ASTM B117鹽霧試驗超過3000小時涂層表面無銹點。

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