一种高强韧超细晶层状FeCrAl基合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高强韧超细晶层状FeCrAl基合金材料及其制备方法，涉及铁基合金结构材料及特种合金材料技术领域，本发明专利技术提供的一种高强韧超细晶层状FeCrAl基合金材料，主要包括层状结构的FeCrAl合金基体相和高熵合金颗粒相，基体相的特定层状结构以及特定成分有利于提高合金材料的强度和韧塑性，此外，特定成分及特定添加比的Al<subgt;x</subgt;CrFeNi<subgt;y</subgt;Mo<subgt;z</subgt;高熵合金颗粒相沿着层状结构呈弥散分布，能够起到弥散强化的作用，同时高熵合金颗粒相还能够细化FeCrAl合金基体相的晶粒，实现了细晶强化的效果，能够进一步提高合金材料的强度和韧塑性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铁基合金结构材料及特种合金材料，主要涉及一种高强韧超细晶层状fecral基合金材料及其制备方法。

技术介绍

1、相较于传统化石能源，核能具有清洁、高能量密度以及资源可持续等优点，近年来得到了快速稳步发展，然而核能的安全问题仍然是一个长期而复杂的挑战。核燃料包壳材料作为核燃料的密封外壳，是保证核能安全的最为关键的屏障之一。传统的包壳材料通常是由锆合金材料构成。fecral合金与锆合金相比，在高温蒸汽中表现出缓慢的氧化，并且因其具有低的辐射膨胀，而成为了有望替代锆合金包壳材料的潜在材料之一。

2、目前，将fecral合金应用于包壳材料的主要研究方向为，如何进一步提高fecral合金的室温及高温性能，以使得fecral合金能够满足于室温下具有优异的加工成型性以及核燃料高温运行条件下的结构安全稳定性要求。为解决上述难题，申请号为202010697164.x的专利文献披露了通过引入纳米碳化物陶瓷颗粒制备纳米zrc弥散强化fecral合金基体材料，其800℃抗拉强度能够达到114mpa，但由于纳米zrc与fecral基体仍然存在润湿性差、界面本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高强韧超细晶层状FeCrAl基合金材料，其特征在于：所述FeCrAl基合金材料主要包括层状结构的FeCrAl合金基体相和高熵合金颗粒相，所述FeCrAl合金基体相的晶粒尺寸为0.7～8μm，所述FeCrAl基合金材料采用FeCrAl合金基体材料和AlxCrFeNiyMoz系高熵合金颗粒为原材料制备而成，以所述原材料的总质量计，所述高熵合金颗粒的质量分数为10％～30％，所述FeCrAl合金基体材料的质量分数为70％～90％；其中，以所述FeCrAl合金基体材料的质量百分比计，所述FeCrAl合金基体材料的成分主要包括：Cr：13％～14％，Al：4％～5％，Mo：1.0％～3.0...

【技术特征摘要】

1.一种高强韧超细晶层状fecral基合金材料，其特征在于：所述fecral基合金材料主要包括层状结构的fecral合金基体相和高熵合金颗粒相，所述fecral合金基体相的晶粒尺寸为0.7～8μm，所述fecral基合金材料采用fecral合金基体材料和alxcrfeniymoz系高熵合金颗粒为原材料制备而成，以所述原材料的总质量计，所述高熵合金颗粒的质量分数为10％～30％，所述fecral合金基体材料的质量分数为70％～90％；其中，以所述fecral合金基体材料的质量百分比计，所述fecral合金基体材料的成分主要包括：cr：13％～14％，al：4％～5％，mo：1.0％～3.0％，nb：0.2～2.0％，si：0～1.0％，余量为fe和符合工业标准的杂质；

2.根据权利要求1所述的高强韧超细晶层状fecral基合金材料，其特征在于：按质量百分比计，所述fecral合金基体材料的成分主要包括：cr：13％～14％，al：4％～5％，mo：1.5％～2.5％，nb：0.5％～1.5％，余量为fe和符合工业标准的杂质。

3.根据权利要求1或2所述的高强韧超细晶层状fecral基合金材料，其特征在于：以所述原材料的总质量计，所述高熵合金颗粒的质量分数为15％～30％，所述fecral合金基体材料的质量分数为70％～85％。

4.根据权利要求1或2所述的高强韧超细晶层状fecral基合金材料，其特征在于：所述alxcrfeniymoz系高熵合金颗粒的x、y、z满足以下条...

【专利技术属性】
技术研发人员：安旭光，张宇鹏，孔清泉，张靖，罗元祺，冯威，姚卫棠，马震钰，杨焜坤，
申请(专利权)人：成都大学，
类型：发明
国别省市：