一种采用铝热－快速凝固工艺制备Cr<SUB>7</SUB>C<SUB>3</SUB>－FeNiCr复合材料的方法

摘要

本发明公开了采用铝热-快速凝固工艺制备Cr₇C₃-FeNiCr复合材料的方法，经铝热-快速凝固工艺制备得到的Cr₇C₃-FeNiCr复合材料中金属合金基体材料FeNiCr的重量百分比为70～97，碳化物增强体材料Cr₇C₃的重量百分比为3～30；本发明是将铝热法与快速凝固工艺结合起来，把铝热反应得到的熔体产物直接注入到铜模中，利用铜金属导热系数高的特性来实现熔体产物的快速冷却、凝固，从而得到组织均匀、晶粒细小的Cr₇C₃增强金属复合材料。

主权项

1、一种采用铝热-快速凝固工艺制备Cr7C3-FeNiCr复合材料的方法，其特征在于包括有以下步骤：(A)称取适量的金属氧化物、碳粉和铝粉在常温下混合均匀后制得铝热-快速凝固原材料(3)，并将原材料(3)装入铝热-快速凝固装置的石墨管(201)内；原材料(3)中有50～83wt％金属氧化物、1～10wt％碳粉和16～40wt％铝粉；所述金属氧化物是20～50wt％的Fe2O3、20～50wt％的NiO、10～20wt％的Cr2O3和15～35wt％的CrO3，并且上述各成分的含量之和为100％；或者20～50wt％的FeO、20～50wt％的NiO、20～30wt％的Cr2O3和15～30wt％的CrO3，并且上述各成分的含量之和为100％；或者20～50wt％的Fe3O4、20～50wt％的NiO、20～30wt％的Cr2O3和15～35wt％的CrO3，并且上述各成分的含量之和为100％；(B)调节冷却水循环腔(101)内的水流速度为0.3～0.5m3/min，调节电源装置输出电压10～36V，输出功率1800～2500W；(C)打开电源装置上的开关，钨丝(205)点火，在石墨管(201)内产生1800～2500℃的高温条件下原材料(3)被点燃；在高温条件下上述(A)步骤中称取的金属氧化物被铝Al还原，产生氧化还原反应，获得Cr7C3、Fe、Ni、Cr和Al2O3混合熔体；在氧化还原反应中，上述混合熔体中的Al2O3浮于金属和碳化物混合熔体的上部，在重力的作用下，所述金属和碳化物混合熔体熔穿铝箔(203)后流入水冷铜模(1)的成型腔(102)内，快速冷却凝固成Cr7C3-FeNiCr复合材料。