铁基合金及合金粉末制造技术

根据本发明专利技术一方面的铁基合金和由其获得的合金粉末包含铁(Fe)、铬(Cr)、钼(Mo)和铌(Nb)，相对于100重量份的铁，可包含17.22～58.23重量份的铬、1.2～26.1重量份的钼以及0.12～6.22重量份的铌。0.12～6.22重量份的铌。0.12～6.22重量份的铌。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铁基合金及合金粉末


[0001]本专利技术的一方面涉及一种铁基合金和合金粉末，更具体地，涉及一种非晶形成性能优异，耐磨、耐腐蚀性能优异，从而可以用于多种目的的合金及由其制造的合金粉末。

技术介绍

[0002]非晶(amorphous)合金是合金中所含有的金属原子不具有结晶结构而是以无序和混乱的结构形成的合金。非晶合金的化学、电学和机械性能优异，因此正在以多用途进行研究，然而由于成型困难、难以制造以及成本高的限制，目前商业化的案例并不多。
[0003]为了制造非晶合金，须满足两个条件：需要非晶形成能力高的合金组分，以及要求熔融合金的急速冷却速度。即，需要对熔融的合金材料进行急冷，即使实现了急冷，如果合金材料组分的非晶形成能力低，也有可能无法形成非晶相。
[0004]尤其是，在使用由非晶合金制造的合金粉末制造涂布剂或成型体等产品的情况下，在熔融合金粉末后冷却的过程中，往往不能获得足够的冷却速度。换言之，由于主要实现结晶化而不是非晶化，从而产生产品中非晶相的比率急速减少的问题，因此难以制造发挥非晶合金材料所具有的特性的产品。
[0005]由于这些问题，在使用非晶合金制造成型体或形成涂层时，非晶相的比率降低，无法获得所需的产品的物理性能，或由于产品的密度不佳而导致耐腐蚀性降低，可能容易发生异物渗入的现象。
[0006]因此，需要对可较高地保持非晶相的比率并且改善微观组织和机械性能的合金以及该合金的应用方法进行研究。
[0007]在先技术文献
[0008]专利文献：韩国授权专利第10
‑
0723167号

技术实现思路

[0009]技术问题
[0010]本专利技术的目的在于开发一种合金，其非晶形成能力优异，在应用于各种用途和目的的情况下，可以获得高非晶率，并且提供一种可由该合金制造的合金粉末，其具有经过改善的机械性能、化学性能，尤其是高温下的抗氧化性、耐磨性和耐腐蚀性。
[0011]另外，本专利技术的目的在于提供一种合金粉末，其氧化稳定性优异，当应用该合金粉末时，不易发生氧化，以使包含在合金涂层的氧化物的比率低。
[0012]技术方案
[0013]根据本专利技术的一方面的铁基合金，相对于100重量份的铁(Fe)，可以包含：
[0014]17.22～58.23重量份的铬(Cr)；
[0015]1.20～26.10重量份的钼(Mo)；以及
[0016]0.12～6.22重量份的铌(Nb)。
[0017]根据本专利技术的另一方面的铁基合金粉末，可包括非晶相，并且，相对于100重量份
的铁(Fe)，包含：
[0018]17.22～58.23重量份的铬(Cr)；
[0019]1.20～26.10重量份的钼(Mo)；以及
[0020]0.12～6.22重量份的铌(Nb)。
[0021]专利技术效果
[0022]根据本专利技术的一方面的铁基合金由铁、铬、钼、铌形成，此时，以预定的重量比包含各种构成元素，因此在形成产品时非晶形成能力优异，并具有如抗氧化性、耐腐蚀性的化学特性以及硬度、耐磨性等机械特性优异的效果。
[0023]根据本专利技术的另一方面的铁基合金粉末由包含铁、铬、钼和铌的组分组成，能够以叠层制造、粉末冶金、粉末注射或热喷涂等多种方式应用，并且利用该铁基合金粉末制造的产品，具有包括非晶相和陶瓷结晶的复合结构，从而具有抗氧化性、耐磨性和高温特性优异的优点。
[0024]特别是，根据本专利技术的一方面的铁基合金粉末由于高温下的氧化所导致的质量增加率非常低，因此在应用合金粉末时几乎不产生氧化物的形成所导致的问题，具有改善高温下的抗氧化性和耐磨性的效果。
附图说明
[0025]图1是示出观察实施例3和比较例1的粉末截面的结果的图，图2是示出这些粉末的粒度分析结果的图。
[0026]图3是示出对实施例3和比较例1的合金粉末进行XRD分析并观察的结果的图。
[0027]图4是示出通过电子探针显微分析仪(electron probe microanalyzer，EPMA)观察实施例3和比较例1的合金粉末的结果的图。
具体实施方式
[0028]在详细描述本专利技术之前，应注意，本说明书中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在将本专利技术的范围限制在仅由所附的权利要求书限定的范围内。除非另有说明，否则本说明书中使用的所有技术术语和科学术语可以解释为具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。
[0029]在下文中，将参照附图描述本专利技术的实施例及其技术效果。
[0030]根据本专利技术的一方面的铁基合金可包含铁(Fe)、铬(Cr)、钼(Mo)和铌(Nb)。根据本专利技术的一方面的铁基合金包含铁作为构成合金的金属，因此在合金的刚性和经济性方面具有优异的优点。
[0031]为了改善铁基合金的如耐磨性、耐腐蚀性的物理或化学性能，合金可以包含铬。
[0032]为了保证非晶形成能力和耐磨性，相对于100重量份的铁，铬的含量可以为17.22重量份以上，优选为18.32重量份以上，更优选为21.96重量份以上。相反，当包含过量的铬时，有可能由于金属间化合物的形成而导致脆性增加和耐腐蚀性的降低，相对于100重量份的铁，铬的含量可以为58.23重量份以下，优选为44.25重量份以下，更优选为34.11重量份以下。
[0033]包含于铁基合金中的铬的含量可以为14.5重量％以上，优选为15重量％以上，更
优选为17重量％以上。另一方面，包含于铁基合金中的铬的含量可以为29重量％以下，优选为25重量％以下，更优选为22重量％以下。
[0034]为了提高铁基合金的耐磨性、耐腐蚀性和耐摩擦性，可添加钼。
[0035]为了达到这样的效果，相对于100重量份的铁，钼的含量可以为1.2重量份以上，优选为2.44重量份以上，更优选为4.52重量份以上。
[0036]相反地，当包含过量的钼时，钼不会固溶在基体中，而被扩散和析出，从而降低材料的热学性能，因此相对于100重量份的铁，钼的含量可以为26.10重量份以下，优选为19.47重量份以下，更优选为12.40重量份以下。
[0037]包含于铁基合金中的钼的含量可以为1重量％以上，优选为2重量％以上，更优选为3.5重量％以上。另一方面，包含于铁基合金中的钼的含量可以为13重量％以下，优选为11重量％以下，更优选为8重量％以下。
[0038]铌作为一种固溶在基体组织中并大大提高基体高温稳定性的元素，在高温下不与大气中的氧气反应，不与大多数化学物质发生反应，具有不被腐蚀的特性。
[0039]为了达到这样的效果，相对于100重量份的铁，铌的含量可以为0.12重量份以上，优选为0.61重量份以上，更优选为1.29重量份以上。
[0040]相反地，当包含过量的铌时，由于不能固溶在基体中的铌偏析在基体的界面或形成另外的相，有可能降低高温安全性和高温抗氧化性，因此，相对于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种铁基合金，其中，相对于100重量份的铁，包含：17.22～58.23重量份的铬；1.20～26.10重量份的钼；以及0.12～6.22重量份的铌。2.根据权利要求1所述的铁基合金，其中，所述铁基合金进一步包含硼，相对于100重量份的所述铁，包含0.12～6.63重量份的所述硼。3.根据权利要求1所述的铁基合金，其中，所述铁基合金进一步包含碳，相对于100重量份的所述铁，包含0.12～3.61重量份的所述碳。4.根据权利要求1所述的铁基合金，其中，所述铁基合金进一步包含不可避免地引入的杂质，相对于100重量份的所述铁，所述杂质中的硅含量被限制为0～0.2重量份。5.一种铁基合金粉末，其中，所述铁基合金粉末包括非晶相，并且相对于100重量份的铁，包含：17.22～58.23重量份的铬；1.20～26.10重量份的钼；以及0.12～6.22重量份的铌。6.根据权利要求5所述的铁基合金粉末，其中，所述铁基合金粉末进一步包含从硼...

【专利技术属性】
技术研发人员：金忠年保罗，
申请(专利权)人：美泰金属科技私人有限公司，
类型：发明
国别省市：