【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐蚀非晶合金，尤其涉及一种基于不锈钢的耐蚀非晶合金及其制备方法。
技术介绍
1、腐蚀作为影响材料长期性能的最重要因素，不仅是材料科学问题，更是经济和安全性问题。根据统计数据，每年全球因腐蚀而遭受的经济损失大大超过其他任何自然灾害所导致的损失总和。传统的耐蚀金属材料主要是晶态合金，如不锈钢和镍基合金等，广泛应用于各种领域。近年来，发展的铁基非晶合金，通过快速凝固技术使原子来不及重新排列而形成，其内部原子无规则排列，没有晶界、位错和成分偏析等，具有极高的耐腐蚀性与耐磨性。例如，sam2×5(fe49.7cr17.7mn1.9mo7.4w1.6b15.2c3.8si2.4,at.％)和sam1651(fe48mo14cr15y2c15b6,at.％)非晶合金在nacl和王水中表现出极佳的耐腐蚀性能，远远优于不锈钢。但是，这类耐蚀性铁基非晶合金的制备通常需要采用高纯度的金属单质和合金原料进行重熔合金化，以避免杂质诱导表面晶化，而且需要添加高含量的耐蚀性cr、mo等元素，导致合金熔炼难度大、能耗高，规模化应用成本较高。
2、公开号为cn106636979b的专利公开了一种具有优异耐蚀性能的cr-fe-ni基块体非晶合金及其制备方法，通过将纯度大于99.5wt％的fe、cr、ni、mo、c、b和fep合金进行电弧熔炼3-5遍，得到成分均匀的母合金锭；再采用铜模喷铸工艺，获得非晶合金棒材，制作工艺复杂、成本高。
3、文章《基于430不锈钢的铁基非晶粉芯丝材的热稳定性及耐腐蚀性能》报导了一种采用不锈钢包粉的
4、有鉴于此，有必要设计一种基于不锈钢的耐蚀非晶合金及其制备方法，以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于不锈钢的耐蚀非晶合金及其制备方法，通过在合金中添加少量的feb、fep或石墨，仅需采用感应熔炼和单辊旋淬技术(或气雾化法)即可直接制备耐蚀非晶合金。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、按预定比例，在不锈钢中添加铁合金或石墨进行熔炼后，得到母合金；
4、所述铁合金包括feb、fep中的一种或多种；
5、s2、对所述母合金进行预定处理得到基于不锈钢的耐蚀非晶合金；进行所述预定处理的方式包括单辊旋淬法、气雾化法。
6、进一步地，步骤s1中，所述不锈钢包括430不锈钢、304不锈钢、316l不锈钢中的一种；优选的，所述不锈钢为316l不锈钢。
7、进一步地，步骤s1中，所述熔炼采用的方式包括感应熔炼。
8、进一步地，步骤s1中，所述feb中b的质量分数为17.43wt.％，所述fep中p的质量分数为23.48wt.％；
9、所述预定比例为：所述feb占所述不锈钢和所述feb总质量的5.8～44.1wt.％；所述fep占所述不锈钢和所述fep总质量的12.1～51.9wt.％；所述石墨占所述不锈钢和所述石墨总质量的1.1～5.1wt.％；所述feb和所述fep的总质量占所述不锈钢、所述feb和所述fep总质量的18.0～57.3wt.％，其中feb与fep的质量比为0.5；所述feb和所述石墨的总质量占所述不锈钢、所述feb和所述石墨总质量的6.9～24.3wt.％，其中feb与石墨的质量比为4.0；所述fep和所述石墨的总质量占所述不锈钢、所述fep和所述石墨总质量的18.6～59.2wt.％，其中fep与石墨的质量比为8.6；所述feb、所述fep、所述石墨的总质量占所述不锈钢、所述feb、所述fep和所述石墨总质量的24.4～78.4wt.％，其中feb、fep、石墨的质量比为4:8:1；优选的，所述预定比例中，不锈钢与feb的质量比为63.8:36.2；不锈钢与fep的质量比为67.0:33.0；不锈钢与石墨的质量比为86.5:13.5；不锈钢与feb、fep的质量比为63.1:12.1:24.8；不锈钢与feb、石墨的质量比为84.2:12.1:3.7；不锈钢与fep、石墨的质量比为63.1:24.8:2.4；不锈钢与feb、fep、石墨的质量比为68.3:5.8:24.8:1.1。
10、进一步地，步骤s2中，采用所述单辊旋淬法时，设置铜辊的线速度为20～40m/s，得到耐蚀非晶合金带材。
11、进一步地，步骤s2中，采用所述气雾化法时，选择流量为15～25m3/h的氮气，设置雾化温度为1550～1700℃，压力为5～6mpa，得到耐蚀非晶合金粉体。
12、进一步地，所述耐蚀非晶合金带材的厚度为25～50μm。
13、进一步地，所述耐蚀非晶合金粉体的粒径为20～100μm。
14、本专利技术还提供了一种用所述制备方法制备的耐蚀非晶合金；所述耐蚀非晶合金成分为feacrbnicmodbepfcgm。
15、进一步地，所述耐蚀非晶合金feacrbnicmodbepfcgm中各元素的原子百分含量为：68.4wt.％≤a≤80.8wt.％、8.8wt.％≤b≤15.4wt.％、0≤c≤10.9wt.％、0≤d≤2.2wt.％、0≤e≤7.7wt.％、0≤f≤12.2wt.％、0≤g≤5.1wt.％，其中m为mn、si、al、s、中的一种或多种，各元素的原子百分含量为mn<0.9wt.％、si<0.5wt.％、al<0.01wt.％、s<0.01wt.％。
16、本专利技术的有益效果是：
17、本专利技术提供的一种基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法通过以不锈钢为主要原料，仅添加少量低熔点和低成本的feb、fep或fec合金，依次采用感应熔炼和单辊旋淬技术(或气雾化法)直接制备得到耐蚀非晶合金；这与常规耐蚀非晶合金制备工艺相比，能够充分利用不锈钢资源，并避免高熔点cr、mo等金属的添加，易于熔炼成型且成本低；非晶化后产品与不锈钢相比，其耐蚀性和耐磨性明显提升。
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1.一种基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述不锈钢包括430不锈钢、304不锈钢、316L不锈钢中的一种；优选的，所述不锈钢为316L不锈钢。
3.根据权利要求1所述的基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述熔炼采用的方式包括感应熔炼。
4.根据权利要求1所述的基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述FeB中B的质量分数为17.43wt.％，所述FeP中P的质量分数为23.48wt.％；
5.根据权利要求1所述的基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，其特征在于：步骤S2中，采用所述单辊旋淬法时，设置铜辊的线速度为20～40m/s，得到耐蚀非晶合金带材。
6.根据权利要求1所述的基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，其特征在于：步骤S2中，采用所述气雾化法时，选择流量为15～25m3/h的氮气，设置雾化温度为1550～1700℃，压力为5～6MPa，得到耐蚀非晶合金
7.根据权利要求5所述的基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，其特征在于：所述耐蚀非晶合金带材的厚度为25～50μm。
8.根据权利要求6所述的基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，其特征在于：所述耐蚀非晶合金粉体的粒径为20～100μm。
9.一种耐蚀非晶合金，其特征在于：所述耐蚀非晶合金根据权利要求1～9中任一权利要求所述的制备方法制备；所述耐蚀非晶合金成分为FeaCrbNicModBePfCgM。
10.根据权利要求9所述的耐蚀非晶合金，其特征在于：所述耐蚀非晶合金FeaCrbNicModBePfCgM中各元素的原子百分含量为：68.4wt.％≤a≤80.8wt.％、8.8wt.％≤b≤15.4wt.％、0≤c≤10.9wt.％、0≤d≤2.2wt.％、0≤e≤7.7wt.％、0≤f≤12.2wt.％、0≤g≤5.1wt.％，其中M为Mn、Si、Al、S、中的一种或多种，各元素的原子百分含量为Mn<0.9wt.％、Si<0.5wt.％、Al<0.01wt.％、S<0.01wt.％。
...【技术特征摘要】
1.一种基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述不锈钢包括430不锈钢、304不锈钢、316l不锈钢中的一种；优选的，所述不锈钢为316l不锈钢。
3.根据权利要求1所述的基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述熔炼采用的方式包括感应熔炼。
4.根据权利要求1所述的基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，其特征在于：步骤s1中，所述feb中b的质量分数为17.43wt.％，所述fep中p的质量分数为23.48wt.％；
5.根据权利要求1所述的基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，其特征在于：步骤s2中，采用所述单辊旋淬法时，设置铜辊的线速度为20～40m/s，得到耐蚀非晶合金带材。
6.根据权利要求1所述的基于不锈钢的耐蚀非晶合金的制备方法，其特征在于：步骤s2中，采用所述气雾化法时，选择流量为15～25m3/h的氮气，设置雾化温度为1550～1700℃，压力为5～6mpa，得到耐蚀...
【专利技术属性】
技术研发人员：张华，刘涛，倪红卫，李杨，方庆，任晓辉，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：
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