一种新型熔融金属纤维FeCrAlB合金材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新型熔融金属纤维FeCrAlB合金材料，所述金属纤维FeCrAlB合金材料包括如下重量份的原料制备而成：铁10

【技术实现步骤摘要】
一种新型熔融金属纤维FeCrAlB合金材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及金属纤维
，具体涉及一种新型熔融金属纤维FeCrAlB合金材料及制备方法。

技术介绍

[0002]金属纤维是指金属含量较高，而且金属材料连续分布的、横向尺寸在微米级的纤维形材料。将金属微粉非连续性散布于有机聚合物中的纤维不属于金属纤维，金属纤维一般均达微米级，如不锈钢纤维一般直径在10μm左右，且市场供应的细不锈钢纤维平均直径为4μm。金属纤维具有良好的力学性能，不仅断裂比强度和拉伸比模量较高，而且可耐弯折、韧性良好；具有很好的导电性，能防静电，如钨纤维用作白炽灯泡的灯丝，同时它也是防电磁辐射和导电及电信号传输的重要材料；具有耐高温性能；不锈钢纤维、金纤维、镍纤维等还具有较好的耐化学腐蚀性能，空气中不易氧化等性能。
[0003]随着我国石油、化工工业的进一步发展，二次能源材料的崛起，人们对生活质量要求的提高，对金属纤维及其制品的需求将会迅猛增加，使金属纤维及其制品项目在我国实现产业化具有非常重要的现实意义。采用FeCrAl合金纤维毡燃烧器,能获得最有效的表面积,以有利于燃气燃烧,它与传统陶瓷或金属燃烧器相比,具有寿命长,燃烧充分,成型性好等优点。在高温600℃以上具有较高的强度和韧性,可以在酸碱等腐蚀环境中连续工作，现有技术中，金属纤维合金材料在制备过程中，通过将多种原料进行熔融混合，形成新的晶体，而在新的晶体形成过程中，由于不同原料的密度不同，在进行挤出冷却时，不同的原料会形成分层，导致晶体密度不均匀，从而影响其性能。r/>[0004]为了解决上述问题，本专利技术中提出了一种新型熔融金属纤维FeCrAlB合金材料及制备方法。

技术实现思路

[0005](1)要解决的技术问题
[0006]本专利技术的目的在于克服现有技术晶体密度不均匀的问题，适应现实需要，提供一种新型熔融金属纤维FeCrAlB合金材料及制备方法，以解决上述技术问题。
[0007](2)技术方案
[0008]为了实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0009]一种新型熔融金属纤维FeCrAlB合金材料，所述金属纤维FeCrAlB合金材料包括如下重量份的原料制备而成：铁10
‑
20份、铬13
‑
19份、铝8
‑
15份、硼3
‑
7份、镍10
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30份、钼4
‑
6份、钨14
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18份、钒5
‑
9份、钛2
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5份、硅5
‑
10份、锰5
‑
10份、和铜5
‑
30份。
[0010]优选地，所述金属纤维FeCrAlB合金材料包括如下重量份的原料制备而成：铁8
‑
20份、铬10
‑
19份、铝8
‑
17份、硼3
‑
7份、镍14
‑
30份、钼4
‑
6份、钨14
‑
15份、钒5
‑
9份、钛2
‑
5份、硅5
‑
10份、锰5
‑
10份、铜5
‑
30份。
[0011]优选地，所述金属纤维FeCrAlB合金材料包括如下重量份的原料制备而成：铁8
‑
20
份、铬10
‑
19份、铝8
‑
17份、硼3
‑
7份、镍14
‑
30份、钼4
‑
6份、钨14
‑
15份、钒5
‑
9份、钛2
‑
5份、硅5
‑
10份、锰5
‑
10份、铜5
‑
30份、锂2
‑
4份和环氧树脂4
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8份。
[0012]优选地，所述环氧树脂具体为导电胶黏剂。
[0013]优选地，所述金属纤维FeCrAlB合金材料还包括锂，锂的重量份为2
‑
4份。
[0014]优选的，一种新型熔融金属纤维FeCrAlB合金材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0015]步骤一：备料——将所需原料按照对应的重量份进行配料盛放；
[0016]步骤二：熔融——将所需原料投入到高速混合机中进行混合，高速混合机混合30min后，出料并投入双螺杆挤出机的喂料斗中，经过熔融挤出；
[0017]步骤三：成型——预先将不锈钢棒料紧密排列在模具内，将装好不锈钢棒料的模具放置在900℃～1000℃的高温真空环境中，将熔融状态的合金浇筑到模具的空腔内；步骤四：一次热轧——按照10℃/min的速率降低环境温度，使得一次浇铸件逐渐冷却，从模具中取出一次浇铸件，并进行车削、开坯和轧制工艺加工，将一次浇铸件制成盘条状，然后进行等分切割；
[0018]二次热轧——将等分切割后的盘条状一次浇铸件紧密排列到模具空腔内，并将模具置放到800℃～900℃的高温真空环境中，将熔融后的合金浇筑到模具空腔内，直至填满模具空腔内的剩余空间，按照5℃/min的速率缓慢降低环境温度，待冷却后，将其取出得到二次浇铸件，对二次浇铸件依次进行车削、开坯和轧制工艺加工，将二次浇铸件制成盘条状；
[0019]步骤五：拉丝——将盘条状的二次浇铸件进行多次拉拔形成复合丝，然后进行退火处理。
[0020]优选地，所述步骤三中的高温真空环境，先抽真空到0.25Pa，然后缓慢抽真空到0.1Pa，步骤二中的挤出温度为210
‑
240℃，螺杆转速为300
‑
350r/min。
[0021]优选地，所述步骤五中的退火处理的温度控制在800℃～900℃，退火处理的时间控制在1.5h～2.5h。
[0022]优选地，所述步骤二中，对于环氧树脂的加料，控制在高速混合机混合时间为20min
‑
25min之间。
[0023]以下对本专利技术的新型熔融金属纤维FeCrAlB合金材料所设计成分的原理与作用作进一步说明：
[0024]铁在FeCrAlB合金中的作用：铁提高合金的耐磨性，这是由于硬质针状铁相使基体得以强化，抵抗变形能力，同时又起到支承作用，使耐磨性提高，同时铁相使合金表面的氧化膜失去连续性，易发生电化学腐蚀，铁降低合金的耐腐性。
[0025]铬在FeCrAlB合金中的作用：铬能显著提高合金强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性，铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。
[0026]铝在FeCrAlB合金中的作用：锰是提高合金淬火和自然状态下的强度。(当Mn含量超过0.4％时)锰还是提高合金耐热性能的主要元素。
[0027]硼在FeCrAlB合金中的作用：少量硼能够净化晶界，过量的硼形成大量硼化物沿晶界析出造成脆裂。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型熔融金属纤维FeCrAlB合金材料，其特征在于：所述金属纤维FeCrAlB合金材料包括如下重量份的原料制备而成：铁10
‑
20份、铬13
‑
19份、铝8
‑
15份、硼3
‑
7份、镍10
‑
30份、钼4
‑
6份、钨14
‑
18份、钒5
‑
9份、钛2
‑
5份、硅5
‑
10份、锰5
‑
10份、和铜5
‑
30份。2.如权利要求1所述的一种新型熔融金属纤维FeCrAlB合金材料，其特征在于：所述金属纤维FeCrAlB合金材料包括如下重量份的原料制备而成：铁8
‑
20份、铬10
‑
19份、铝8
‑
17份、硼3
‑
7份、镍14
‑
30份、钼4
‑
6份、钨14
‑
15份、钒5
‑
9份、钛2
‑
5份、硅5
‑
10份、锰5
‑
10份、铜5
‑
30份。3.如权利要求1所述的一种新型熔融金属纤维FeCrAlB合金材料，其特征在于：所述金属纤维FeCrAlB合金材料包括如下重量份的原料制备而成：铁8
‑
20份、铬10
‑
19份、铝8
‑
17份、硼3
‑
7份、镍14
‑
30份、钼4
‑
6份、钨14
‑
15份、钒5
‑
9份、钛2
‑
5份、硅5
‑
10份、锰5
‑
10份、铜5
‑
30份、锂2
‑
4份和环氧树脂4
‑
8份。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：华鹏，华芳，孙晓辉，姬娜，刘威，
申请(专利权)人：江苏新华合金有限公司，
类型：发明
国别省市：