大尺寸纳米结构铁碳合金的制备方法

摘要

本发明公开了一种高强度高韧性大尺寸纳米结构铁碳合金的制备方法。合金通过选用三氧化二铁、铝、碳的粉状混合反应物，采用燃烧合成熔化技术在250-280℃下制备。该方法所需设备简单、耗能低、周期短、成本低。所制备的材料具有优异的力学性能，弯曲强度为1500-1800MPa，压缩屈服强度约为1300MPa，压缩应变超过20％。所制备材料的微结构为80-100nm的层状结构，外部尺寸为Φ100mm×8mm。

主权项

一种大尺寸纳米结构铁碳合金的制备方法，其特征在于该方法包括：按照质量比Fe2O3∶Al∶C为1∶0.33～0.35∶0.011～0.012分别称取粉状反应物，球磨干混6～12小时，用30～50MPa的压力将混合反应物料在金属模具中压为反应胚体；将装有反应胚体的模具置于反应容器中，用惰性气体吹扫反应容器以排除其中的空气，将反应物料胚体加热到200～230℃，并在此温度保温20分钟以上，从容器中排除从反应物料表面脱附的气体，再通入4～8MPa惰性气体，将物料胚体继续加热到240～280℃，在此温度范围通过引燃剂引发反应，其中引燃剂是由硫酸盐、铝粉以及硫粉组成的混合物，引燃剂占总反应物质量的1～3％，反应在几秒内完成；材料随反应容器冷却至室温，至室温后从容器中取出材料，将材料表面副产物去除。