一种Fe-Al-Ta复合材料的电子束悬浮区域熔炼定向凝固制备方法技术

一种Fe‑Al‑Ta复合材料的电子束悬浮区域熔炼定向凝固制备方法，在Fe‑Al间金属化合物中加入微量的具有强延展性的难熔金属Ta，配制共晶合金或者非共晶合金，通过共晶反应获得Fe(Al，Ta)/Fe2Ta(Al)共晶复合材料或者Fe‑Al‑Ta非共晶复合材料，其中的Laves相Fe2Ta(Al)具有六方C14结构(熔点＞1700℃)，在温度高于1000℃时有很高的强度，基体相Fe(Al，Ta)与Laves相Fe2Ta(Al)从熔体中同时共生复合，从而改善材料的脆性并提高材料强度，本发明专利技术不仅为Laves相合金成分设计和新型高温结构材料的研发提供理论依据，而且对拓展电子束区熔定向凝固技术的应用具有重要的学术价值。

The electron beam floating zone melting directional solidification preparation method of Fe Al Ta Composites

The electron beam floating zone melting directional solidification preparation method of Fe Al Ta composite material, adding trace with strong ductility of refractory metal compounds in Ta metal Fe Al, preparation of eutectic alloy or non eutectic alloy obtained by Fe eutectic reaction (Al / Ta) Fe2Ta (Al) eutectic composite or Fe Al Ta non eutectic composite materials, including Laves Fe2Ta (Al) with six C14 structure (melting point higher than 1700 DEG C), there is a high strength at a temperature above 1000 DEG C, the matrix Fe (Al, Ta) Fe2Ta and Laves (Al) from the melt and symbiotic composite, so as to improve the brittleness and increase the strength of the material, the invention not only provides a theoretical basis for the research and development of Laves phase alloy composition design and high temperature structural materials, but also has important academic value on expanding the application of directional solidification technology of electron beam zone melting.

【技术实现步骤摘要】
一种Fe-Al-Ta复合材料的电子束悬浮区域熔炼定向凝固制备方法
本专利技术属于冶金
，涉及对Fe-Al金属间化合物脆性的改善，特别涉及一种Fe-Al-Ta复合材料的电子束悬浮区域熔炼定向凝固制备方法。
技术介绍
金属间化合物除了金属键外，还有一部分共价键，兼有金属的较好塑性和陶瓷的良好高温强度，是一类极具潜力的高温结构材料。Fe-Al金属间化合物(Fe3Al、FeAl、FeAl2、Fe2Al5及FeAl3)是最为典型的代表之一，原材料采用Fe和Al两种基本的自然元素，价格低廉；另外Fe-Al间金属化合物具有长程有序的晶体结构，原子间的结合既有金属键，又有共价键和离子键，独特的多键态结构决定了其特殊的性能：具有较低的密度、抗氧化性优于不锈钢、耐热腐蚀优于镍基合金、较高的高温强度和抗蠕变性能、耐高温腐蚀磨损、高电阻等。然而，该材料的拉伸延伸率只有2％-3％，远低于不锈钢、耐热钢等常用高温结构材料，并且可加工性能差，阻碍了其作为高温结构材料在工业生产中的大规模应用。布里奇曼法(Bridgman)是一种常见的晶体生长法，Bridgman法具有技术成熟、结晶过程稳的特点，但是Bridg本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Fe‑Al‑Ta复合材料的电子束悬浮区域熔炼定向凝固制备方法，其特征在于：在Fe‑Al间金属化合物中加入微量的Ta，配制共晶合金或者非共晶合金，通过共晶反应获得Fe(Al,Ta)/Fe2Ta(Al)共晶复合材料或Fe‑Al‑Ta非共晶复合材料，其中的Laves相Fe2Ta(Al)具有六方C14结构，基体相Fe(Al,Ta)与Laves相Fe2Ta(Al)从熔体中同时共生复合。

【技术特征摘要】
1.一种Fe-Al-Ta复合材料的电子束悬浮区域熔炼定向凝固制备方法，其特征在于：在Fe-Al间金属化合物中加入微量的Ta，配制共晶合金或者非共晶合金，通过共晶反应获得Fe(Al,Ta)/Fe2Ta(Al)共晶复合材料或Fe-Al-Ta非共晶复合材料，其中的Laves相Fe2Ta(Al)具有六方C14结构，基体相Fe(Al,Ta)与Laves相Fe2Ta(Al)从熔体中同时共生复合。2.根据权利要求1所述Fe-Al-Ta复合材料的电子束悬浮区域熔炼定向凝固制备方法，其特征在于，所述Ta的加入量为Fe-Al间金属化合物总量的7at.％～9at.％。3.根据权利要求1或2所述Fe-Al-Ta复合材料的电子束悬浮区域熔炼定向凝固制备方法，所述Ta的加入方式：依据Fe-Al-Ta相图，将Fe、Al和Ta混合在一起，均匀熔融，使用真空感应熔炼技术在真空中制备共晶合金铸锭或非共晶合金铸锭。4.根据权利要求1所述Fe-Al-Ta复合材料的电子束悬浮区域熔炼定向凝固制备方法，其特征在于，根据Fe-Al-Ta相图的共晶点，配制共晶合金或非共晶合金。5.根据权利要求4所述Fe-Al-Ta复合材料的电子束悬浮区域熔炼定向凝固制备方法，其特征在于，所述共晶合金中，Fe：Ta：Al的原子数百分...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔春娟，任驰强，问亚岗，王珮，王松苑，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61