铁基非晶合金及其复合材料的制备与性能研究

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针对目前制备大块非晶大都在实验室中采用高纯原料获得的现状,本实验以降低制备成本,实现大块非晶的工业化制备、应用为目标,利用工业原料、在低真空条件下,通过在熔炼过程中添加一定量的覆盖剂进行提纯净化制备Fe-基非晶合金。采用X-射线衍射(XRD),差示扫描量热分析(DSC),扫面电镜(SEM)及腐蚀测试系统等测试了Fe-Co-Cr-C-Mo-B-Y(Mn,N)非晶合金的结构,热力学性能和耐蚀性能以及热处理工艺对其硬度的影响。通过高频感应水冷铜坩埚悬浮熔炼+铜模浇铸的办法制备了Fe41Co7-XCr15C15M14B6Y2Mnx(X=0,1,3,5),Fe41Co7-XCr15C15M14B6Y2NX (X=0,1,3,5,7) Fe-基非晶合金试样,并对一些性能进行了测试。研究结果表明:通过添加元素Mn与N在一定程度上降低了其制备成本,其中随着Mn、N元素含量的增加,其力学性能出现了降低的趋势,但元素N的添加比Mn的添加有更优异的GFA与压缩断裂强度。本文重点研究了N的添加对其Fe-基非晶合金的性能影响,以工业原料制备的Fe41Co7Cr15C15M14B6Y2非晶合金试样的压缩断裂强度更是接近于纯原料制备的试样,热处理工艺明显提高了试样合金的硬度,失重实验表明工业原料制备的Fe-基非晶也具有较高的耐腐蚀性能,通过对其性能的分析,以工业原料制备非晶合金试样在保证提纯净化与一定冷却速度情况下可以在工业生产中制备得到可能。
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