一种提高耐熔锌腐蚀的Fe2B材料强度的方法技术

技术编号:6650795 阅读:311 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种提高耐熔锌腐蚀的块体Fe2B材料强度的方法,包括以下步骤:首先,将纯Fe粉、B粉按重量比100∶8.8装入球磨罐中,再称取Fe粉和B粉总重量1-3%的Cr粉加入到罐中;然后,将球磨罐放入球磨机中球磨,球磨完成之后,将Fe粉、B粉和Cr粉混合体快速充填到模具中;最后,将盛满Fe粉、B粉和Cr粉混合体的模具放入烧结炉中进行烧结,烧结完毕后随烧结炉一同冷却。本发明专利技术通过加入Cr元素可明显提高Fe2B块体材料的强度,可从最多提高约120%以上,即由原来的32MPa提高到71MPa。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及提高!^e2B化合物强度领域。随着钢板等型材镀锌需求和产量的不断增加,造成夹持装置等用材料的损耗量随之增加,提高耐锌液腐蚀材料的强度亦是对该类材料具有十分重要的工程应用价值。I^e2B化合物虽然具有优良的耐锌液腐蚀性能,但是由于强度较低不太适合用于尺寸大、重量大的钢板等型材镀锌的行业。若能提高其强度将具有重要的工程应用价值。
技术介绍
金属腐蚀给国民经济带来巨大损失,镀锌层是应用最广泛的钢铁材料表面防护方法之一。虽然!^e2B材料具有较优良的耐锌液腐蚀性能,就!^e2B本身强度而言,只能适合用于尺寸小、重量轻的镀锌钢板用夹持装置,不太适合用于尺寸大、重量较重钢板等型材镀锌件,本专利技术了一种提高!^e2B化合物强度的方法,使该材料用在尺寸大、重量较重钢板等型材镀锌件用夹持装置,具有十分重要的创新价值和工程应用意义。专利技术或者
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提高耐熔锌腐蚀的块体!^e2B材料强度的方法,为了达到该目的,本专利技术提供了一种提高耐熔锌腐蚀的块体I^e2B材料强度的方法,包括以下步骤首先,将纯!^e粉、B粉按重量比100 8. 8进行迅速称重后装入球磨罐中,再称取狗粉和B粉总重量1-3 %的Cr粉加入到罐中,进行抽真空,再充入氩气保护,真空度为 < KT1Pa ;然后,将球磨罐放入球磨机中开机转动,球磨时间为10-30小时,球磨完成之后, 将1 粉、B粉和Cr粉混合体快速充填到模具中;最后,将盛满狗粉、B粉和Cr粉混合体的模具放入烧结炉中进行烧结,烧结是在真空炉中进行,烧结时真空炉的真空度为:< 10 ;烧结炉的升温速度为2-3°C /秒;压力为20MPa ;烧结温度为900°C 1100°C ;保温时间为5分钟,烧结完毕后随烧结炉一同冷却得到块体!^e2B材料。所述!^e粉纯度为99. 9%,Fe粉粒度小于100 μ m。所述B粉纯度为99. 9%,B粉粒度小于100 μ m。所述Cr粉纯度为99. 9%,Cr粉粒度小于100 μ m。所述块体!^e2B材料为体心四方晶格,即(Fe,Cr)2B, B元素全部固溶于Cr晶格中。加入Cr元素后强度提高的!^e2B材料晶体结构没有发生变化,仍为体心四方晶格, 即(i^e,Cr) 2BoFe粉、B粉和Cr粉的球磨过程主要作用除了为使其混合均勻,还有在球磨过程中发生机械合金化作用,B元素能全部固溶于Cr晶格中。随着球磨时间的延长,B元素在Cr 晶格中固溶量增加直至全部固溶,且狗粉与Cr-B固溶体分布更加均勻。本专利技术通过加入Cr元素可明显提高!^e2B块体材料的强度,可从最多提高约120%以上,即由原来的32MPa提高到7 IMPa。 具体实施例方式本专利技术提出一种提高!^e2B块体材料强度的制备方法,为替代目前所使用的铸造铁硼合金材料成为可能,从而可大节约生产成本和提高生产效率。本专利技术的具体技术方案为1)将纯净的!^粉(纯度和粒度分别为99. 9%和小于100 μ m)和B粉(纯度和粒度分别为99. 99%和小于IOOym)按重量比100 8. 8进行迅速称重后装入球磨罐中, 再称取狗粉和B粉总重量1-3%的Cr粉(纯度和粒度分别为99. 9%和小于100 μ m)加入到罐中,进行抽真空(真空度< 10-1 ),再充入氩气保护,再进行密封。2)将球磨罐放入球磨机中开机转动,在球磨时间10-30小时,球磨完成之后,将!^ 粉、B粉和Cr粉混合体快速充填到模具中。3)将盛满狗粉、B粉和Cr粉混合体的模具放入烧结炉中进行烧结,烧结是在真空炉中进行,烧结时真空炉的真空度为:< 10 ;烧结炉的升温速度为2-3°C /秒;压力为 20MPa ;烧结温度为900°C 1100°C;保温时间为5分钟,烧结完毕后随烧结炉一同冷却至约200°C以下时出炉,然后从模具中取出。本专利技术中提高!^e2B材料强度的方法简单,而且强度提高效果明显,同时耐熔锌腐蚀性能略有提高。本专利技术中测试了加入Cr元素后!^e2B材料的强度及耐熔锌腐蚀性能。下面对本专利技术的具体实施例进行说明实施例(一)根据本专利技术的技术方案,将纯净的狗粉(纯度和粒度分别为99.9%和小于 100 μ m)禾Π B粉(纯度和粒度分别为99. 99%和小于100 μ m)按重量比100 8. 8进行迅速称重后装入球磨罐中进行抽真空(真空度为I(T1Pa),再称取狗粉和B粉总重量1 %的Cr 粉(纯度和粒度分别为99. 9%和小于100 μ m)加入到罐中,充入氩气保护。在球磨时间10 小时后,将狗工混合粉充填到模具中,最后将盛放 ^、Β混合粉的模具放入烧结炉中进行烧结,烧结时真空度为AXKT1Pa ;烧结炉的升温速度为2-3°C /秒;压力为20MPa ;烧结温度为900°C;保温时间为5分钟,烧结完毕后随烧结炉一同冷却至约190°C时出炉后脱模。所得(Fe,Cr)2B试样抗拉强度及耐熔逛锌腐蚀测试(锌液温度为550°C,两中不同材料在锌液腐蚀10小时后的平均腐蚀速率)测试结果与!^e2B相比,如表一所示。表一两种不同材料的强度及耐熔锌腐蚀性能比较权利要求1.一种提高耐熔锌腐蚀的块体I^e2B材料强度的方法,其特征在于,包括以下步骤 首先,将纯狗粉、B粉按重量比100 8. 8进行迅速称重后装入球磨罐中,再称取狗粉和B粉总重量1-3 %的Cr粉加入到罐中,进行抽真空,再充入氩气保护,真空度为< 10-1 ; 然后,将球磨罐放入球磨机中开机转动,球磨时间为10-30小时,球磨完成之后,将!^ 粉、B粉和Cr粉混合体快速充填到模具中;最后,将盛满狗粉、B粉和Cr粉混合体的模具放入烧结炉中进行烧结,烧结是在真空炉中进行,烧结时真空炉的真空度为:< 10 ;烧结炉的升温速度为2-3°C /秒;压力为 20MPa ;烧结温度为900°C 1100°C;保温时间为5分钟,烧结完毕后随烧结炉一同冷却得到块体I^e2B材料。2.如权利要求1所述一种提高耐熔锌腐蚀的块体!^e2B材料强度的方法,其特征在于 所述1 粉纯度为99. 9%,Fe粉粒度小于100 μ m。3.如权利要求1所述一种提高耐熔锌腐蚀的块体!^e2B材料强度的方法,其特征在于 所述B粉纯度为99. 9%,B粉粒度小于100 μ m。4.如权利要求1所述一种提高耐熔锌腐蚀的块体!^e2B材料强度的方法,其特征在于 所述Cr粉纯度为99. 9%,Cr粉粒度小于100 μ m。5.如权利要求1所述一种提高耐熔锌腐蚀的块体!^e2B材料强度的方法,其特征在于 所述块体I^e2B材料为体心四方晶格,即(Fe,Cr)2B, B元素全部固溶于Cr晶格中。全文摘要本专利技术公开了一种提高耐熔锌腐蚀的块体Fe2B材料强度的方法,包括以下步骤首先,将纯Fe粉、B粉按重量比100∶8.8装入球磨罐中,再称取Fe粉和B粉总重量1-3%的Cr粉加入到罐中;然后,将球磨罐放入球磨机中球磨,球磨完成之后,将Fe粉、B粉和Cr粉混合体快速充填到模具中;最后,将盛满Fe粉、B粉和Cr粉混合体的模具放入烧结炉中进行烧结,烧结完毕后随烧结炉一同冷却。本专利技术通过加入Cr元素可明显提高Fe2B块体材料的强度,可从最多提高约120%以上,即由原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高耐熔锌腐蚀的块体Fe2B材料强度的方法,其特征在于,包括以下步骤:首先,将纯Fe粉、B粉按重量比100∶8.8进行迅速称重后装入球磨罐中,再称取Fe粉和B粉总重量1-3%的Cr粉加入到罐中,进行抽真空,再充入氩气保护,真空度为<10-1Pa;然后,将球磨罐放入球磨机中开机转动,球磨时间为10-30小时,球磨完成之后,将Fe粉、B粉和Cr粉混合体快速充填到模具中;最后,将盛满Fe粉、B粉和Cr粉混合体的模具放入烧结炉中进行烧结,烧结是在真空炉中进行,烧结时真空炉的真空度为:<10-1Pa;烧结炉的升温速度为:2-3℃/秒;压力为:20MPa;烧结温度为:900℃~1100℃;保温时间为:5分钟,烧结完毕后随烧结炉一同冷却得到块体Fe2B材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:皇志富邢建东王碧野高义民
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:87

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