專利名稱：一種耐鋅液腐蝕塊體Fe₂B化合物制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耐熔鋅腐蝕合金領(lǐng)域。隨著鋼板等型材鍍鋅需求和產(chǎn)量的不斷增加， 造成鍍鋅槽、鋅液輸送管道等用材料的損耗量隨之增加，獲得較優(yōu)良的耐熔鋅腐蝕的材料具有十分重要的工程應(yīng)用價(jià)值。制備的塊體I^e2B化合物主要可用于鋼板等型材鍍鋅的行業(yè)。
背景技術(shù)：
金屬腐蝕給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大損失，鍍鋅層是應(yīng)用最廣泛的鋼鐵材料表面防護(hù)方法之一。針對鍍鋅槽、鋅液輸送管道等用材料之一鐵硼鑄造合金，雖然該合金中!^e2B相具有較優(yōu)良的耐鋅液腐蝕性能，但是其基體抗腐蝕性能較差，導(dǎo)致該鑄造合金的耐鋅液腐蝕性能的顯著下降。往往希望通過控制合金元素Fe、B等加入量和鑄造工藝來實(shí)現(xiàn)獲得網(wǎng)狀 I^e2B有效地保護(hù)基體來提高該鑄造合金的耐鋅液腐蝕性能，工程應(yīng)用結(jié)果表明雖然具有一定的效果，但是并不理想。為制備較優(yōu)良的耐鋅液腐蝕的材料，發(fā)明了一種制備塊體!^e2B 化合物材料的方法，該材料在鋅液中的耐腐蝕作用具有十分重要的創(chuàng)新價(jià)值和工程應(yīng)用意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐鋅液腐蝕的塊體!^e2B材料的制備方法，為了達(dá)到該目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種耐鋅液腐蝕的塊體I^e2B材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟首先，將純狗粉、B粉按重量比100 8. 8進(jìn)行迅速稱重后裝入球磨罐中，進(jìn)行抽真空(真空度為< KT1I^)，再充入氬氣保護(hù)。然后，將球磨罐放入球磨機(jī)中開機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在球磨時(shí)間10-50小時(shí)，球磨完成之后， 將狗、B混合粉快速充填到模具中。最后，將盛放狗、B混合粉的模具放入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)是在真空爐中進(jìn)行，燒結(jié)時(shí)真空爐的真空度為:< 10 ；燒結(jié)爐的升溫速度為2-3°C /秒；壓力為30MPa ； 燒結(jié)溫度為750°C 1200°C;保溫時(shí)間為5 15分鐘，燒結(jié)完畢后隨燒結(jié)爐一同冷卻。本發(fā)明中制備的I^e2B塊體材料的制備過程簡單，組織較致密，而且具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于Fe粉純度和粒度分別為99. 9%和小于100 μ m ；B粉純度和粒度分別為99. 99%和小于100 μ m ；Fe粉和B粉的球磨過程主要作用是混合均勻的過程，B元素幾乎不會(huì)固溶于Fe 中。隨著球磨時(shí)間的延長，B粉在!^e粉表面分布更加均勻，且制備的!^e2B晶粒愈來愈細(xì)小。


圖1為本發(fā)明!^e2B塊體化合物金相組織圖(腐蝕劑8 %硝酸酒精，放大倍數(shù)1000 X)；圖2為本發(fā)明塊體!^e2B化合物XRD衍射圖譜。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述參見圖1和圖2，本發(fā)明提出一種耐鋅液腐蝕的!^e2B塊體材料的制備方法，為替代目前所使用的鑄造鐵硼合金材料成為可能，從而可大節(jié)約生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明的具體技術(shù)方案為1)將純凈的Fe粉(純度和粒度分別為99. 9%和小于100 μ m)和B粉(純度和粒度分別為99. 99%和小于100 μ m)按重量比100 8. 8進(jìn)行迅速稱重后裝入球磨罐中(主要是要求對B粉迅速稱重，以免過多的吸濕)，進(jìn)行抽真空(真空度< I(T1I^a)，再充入氬氣保護(hù)，再進(jìn)行密封。2)將球磨罐放入球磨機(jī)中開機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在球磨時(shí)間10-50小時(shí)，球磨完成之后，將 Fe、B混合粉快速充填到模具中(同樣主要是避免B粉過多的吸濕)。3)將盛放Fe、B混合粉的模具放入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)是在真空爐中進(jìn)行， 燒結(jié)時(shí)真空爐的真空度為:< IO-1Pa ；燒結(jié)爐的升溫速度為2-3°C /秒；壓力為30MPa ；燒結(jié)溫度為750°C 1200°C ；保溫時(shí)間為5 15分鐘，燒結(jié)完畢后隨燒結(jié)爐一同冷卻至約 150°C以下時(shí)出爐，然后從模具中取出。本發(fā)明中!^e2B塊體材料的制備過程簡單，而且具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。本發(fā)明中制備的!^e2B塊體材料在熔鋅中進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)，較鐵硼鑄造合金腐蝕速率 (采用深度法測量)顯著提高。另外采用排水法測試了 I^e2B塊體材料的致密度。下面對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行說明實(shí)施例(一)根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，將純凈的狗粉(純度和粒度分別為99.9%和小于 100 μ m)和B粉(純度和粒度分別為99. 99%和小于100 μ m)按重量100克、8. 8克進(jìn)行迅速稱重后裝入球磨罐中進(jìn)行抽真空(真空度為I(TTa)，再充入氬氣保護(hù)。在球磨時(shí)間10 小時(shí)后，將Fe、B混合粉充填到模具中，最后將盛放Fe、B混合粉的模具放入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時(shí)真空度為=SXKT1Pa ；燒結(jié)爐的升溫速度為2-3°C /秒；壓力為30MPa ；燒結(jié)溫度為750°C;保溫時(shí)間為5分鐘。燒結(jié)完畢后隨燒結(jié)爐一同冷卻至約150°C時(shí)出爐后脫模。所得!^e2B塊體試樣(Φ IOOmmX 100mm)晶粒度(借助Leica圖像分析儀定量測試) 約為60 μ m;利用排水法測試致密度約為98. 2%;兩中不同材料在鋅液(溫度為550°C)腐蝕10小時(shí)后的平均腐蝕速率(按深度法)如表一所示。表一兩種不同材料的耐鋅液腐蝕性能比較
權(quán)利要求
1.一種耐鋅液腐蝕的塊體I^e2B材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟首先，將純狗粉、B粉按重量比100 8. 8進(jìn)行迅速稱重后裝入球磨罐中，進(jìn)行抽真空， 再充入氬氣保護(hù)，真空度為< KT1I^a ；然后，將球磨罐放入球磨機(jī)中開機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，球磨時(shí)間為10-50小時(shí)，球磨完成之后，將狗、 B混合粉快速充填到模具中；最后，將盛放狗、B混合粉的模具放入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)是在真空爐中進(jìn)行，燒結(jié)時(shí)真空爐的真空度為:< IO-1Pa ；燒結(jié)爐的升溫速度為2-3°C /秒；壓力為30MPa ；燒結(jié)溫度為750°C 1200°C ；保溫時(shí)間為5 15分鐘，燒結(jié)完畢后隨燒結(jié)爐一同冷卻獲得塊體！^e2B材料。
2.如權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于所述Fe粉純度為99.9%,Fe粉粒度小于 100 μ m0
3.如權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于所述B粉純度為99.9%，B粉粒度小于 100 μ m0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐鋅液腐蝕塊體Fe2B化合物制備方法，包括以下步驟首先，將純Fe粉、B粉按重量比100∶8.8進(jìn)行稱重后裝入球磨、并充填到模具中，將盛放Fe、B混合粉的模具放入燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)是在真空爐中進(jìn)行，燒結(jié)完畢后隨燒結(jié)爐一同冷卻。本發(fā)明中制備的Fe2B塊體材料的制備過程簡單，組織較致密，而且具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。
文檔編號C01B35/04GK102328935SQ20111009012
公開日2012年1月25日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者王碧野, 皇志富, 邢建東, 高義民 申請人:西安交通大學(xué)