[发明专利]中试雾化炉、Fe基非晶合金粉末及其制备方法

说明书

本发明属于非晶合金粉末技术领域，具体涉及一种中试雾化炉、Fe基非晶合金粉末及其制备方法，其中，所述中试雾化炉，包括：加热锅体，盛装并加热金属液；导液管，设置在所述加热锅体的底部；雾化喷嘴，设置在所述导液管的出口处；在金属液从导液管流出时，所述雾化喷嘴向金属液喷出雾化气，以击碎金属液形成粉末颗粒。本发明通过中试雾化炉的气雾化解决了Fe基非晶合金非晶度低、含氧量高、球形度低的问题，从而获得了非晶度高、含氧量低、球形度高的Fe基非晶合金粉末，可以应用于3D打印、激光熔覆、冷喷涂、热喷涂等领域。

技术领域

本发明属于非晶合金粉末技术领域，具体涉及一种中试雾化炉、Fe基非晶合金粉末及其制备方法。

背景技术

随着现代高冷速成型技术的不断进步和优化，非晶合金研究热度日益高涨， Zr、Ti、Cu基非晶合金因其低熔点、非晶形成能力强、冷速要求低等特点成为目前研究的主流。其中Fe基非晶合金具有高强度、高硬度、高腐蚀性、高热稳定性和良好的软磁性能，在众多优点中，较低廉的成本使其倍受关注。

目前制备Fe基非晶合金粉末的方法主要有水雾化、电镀沉积和非晶带材破碎球磨等。其中水雾化法具有较高的冷却速度，但制备出的粉末氧化严重、球形率低，其中熔融金属液迅速冷却时会产生大量的水蒸气，形成蒸汽膜覆盖在金属表面，影响金属液滴中心部分的冷却，并出现晶化现象，导致粉末整体强度降低。电镀沉积法对Fe基非晶合金成分要求较高，制备出的镀层杂质含量相对较高、工艺复杂，很难一步到位得到球形度、氧含量满足需求的金属粉末。非晶合金带材破碎球磨的方法制备出的Fe基非晶合金粉末球形度较差，氧含量较高，且破碎前需进行退火处理，使非晶薄带脆化，退火不均匀很容易造成材料晶化。

发明内容

本发明提供了一种中试雾化炉、Fe基非晶合金粉末及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种中试雾化炉，包括：加热锅体，盛装并加热金属液；导液管，设置在所述加热锅体的底部；雾化喷嘴，设置在所述导液管的出口处；在金属液从导液管流出时，所述雾化喷嘴向金属液喷出雾化气，以击碎金属液形成粉末颗粒。

又一方面，本发明还提供了一种Fe基非晶合金粉末的制备方法，包括以下步骤：步骤S1，将Fe基非晶合金中各配料进行预熔炼、冷却后，制得预熔炼合金铸锭；步骤S2，将预熔炼铸锭加入到如权利要求1所述的中试雾化炉中，进行气雾化制粉，冷却、筛分后，制得Fe基非晶合金粉末。

第三方面，本发明还提供了一种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过300ppm，非晶度不低于98.2％。

本发明的有益效果为：本发明通过中试雾化炉的气雾化的方法，制备获取了非晶度高、含氧量低、球形度高的Fe基非晶合金粉末；利用本发明的气雾化工艺流程，解决了Fe基非晶合金非晶度低、含氧量高、球形度低的问题，为3D 打印、激光熔覆、冷喷涂、热喷涂等领域提供了材料。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中中试雾化炉的示意图；

图2是Fe基非晶合金粉末的正交试验图；

图3是Fe基非晶合金粉末采用A3B1C1工艺参数的DSC检测数据图；