[发明专利]一种高强耐蚀Fe-Cr合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强耐蚀Fe‑Cr合金及其制备方法。所述Fe‑Cr合金,具体成分为Fe_aCr_bP_cC_dB_e,其中a，b,c,d,e,为原子百分数，72≤a≤78,2≤b≤8,5≤c≤13,7≤d≤13,0≤e≤2，且a+b+c+d+e＝100。该合金结构为非晶结构，具有高的强度、低的弹性模量、良好的耐腐蚀性能，对于开发更适合高强耐蚀合金材料具有重要的理论和实际意义。

技术领域

本发明涉及一种高强耐蚀Fe-Cr合金及其制备方法，属于高强合金制备领域。

背景技术

Fe-Cr基非晶合金具有较低的模量，高的强度，较高的耐腐蚀性能，是一种理想的混凝土增强材料。新型FeCrPCB非晶合金由于其特殊的结构和元素组成，具有高的强度，低的弹性模量，优异的耐蚀性能，且成本低廉，因此在纤维混凝土等领域具有广泛的潜在应用价值。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种高强耐蚀Fe-Cr合金及其制备方法，FeCrPCB非晶合金由于其特殊的结构和元素组成，具有高的强度，低的弹性模量，优异的耐蚀性能，且成本低廉，因此在纤维混凝土等领域具有广泛的潜在应用价值。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种高强耐蚀Fe-Cr合金，所述合金成分为Fe_aCr_bP_cC_dB_e,其中a，b,c,d,e,为原子百分数， 72≤a≤78,2≤b≤8,5≤c≤13,7≤d≤13,0≤e≤2，且a+b+c+d+e＝100。

进一步地，所述合金的分子式为Fe₇₂Cr₈P₁₃C₇、Fe₇₂Cr₈P₁₀C₁₀、Fe₇₂Cr₈P₇C₁₃、Fe₇₈Cr₂P₇C₁₃、 Fe₇₂Cr₈P₁₁C₇B₂、Fe₇₂Cr₈P₈C₁₀B₂或Fe₇₂Cr₈P₅C₁₃B₂。

进一步地，所述合金具有非晶结构或者含有大部分非晶相的结构。

进一步地，所述的合金，所述合金抗拉强度900～2200MPa，弹性模量90～100GPa，自腐蚀电位-220～-120mV。

制备如上任一所述的合金的方法，包括以下步骤：

步骤一：配料

按照Fe_aCr_bP_cC_dB_e合金目标成分将铁单质、铬单质、铁磷合金、铁碳合金和铁硼合金，混合均匀得到熔炼原料。各元素单质的质量百分比纯度不低于99.0％。

步骤二：真空感应熔炼炉制备合金锭

将原料放入真空感应熔炼炉中，然后抽真空，调节真空度，在氩气保护气氛下进行感应熔炼，取出得到Fe_aCr_bP_cC_dB_e合金锭；

步骤三：快速凝固制备合金