一种粉末冶金用全金属组元铁基非晶态合金粉末及其制备
专利汇可以提供一种粉末冶金用全金属组元铁基非晶态合金粉末及其制备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种粉末 冶金 用全金属组元 铁 基Fe-Nb-Ti-Ta系非晶态 合金 粉末及其制备方法。将Fe、Nb、Ti、Ta高纯 金属粉末 按 原子 百分比分别为Fe：50.0~60.0at.%，Nb，Ti，Ta为等原子百分比，总含量为40.0~50.0at.%；放入行星式 球磨机 中，在惰性气体保护下进行高能机械球磨，在一定转速和时间下进行干磨制备出非晶态合金粉末。该方法的优点是工艺生产过程容易控制、操作方便，所制备出的全金属组元非晶态合金粉末成分组织均匀，形状接近于球形， 过冷 液相区宽，特别适合通过 粉末冶金 工艺致密成形为大 块 非晶合金。，下面是一种粉末冶金用全金属组元铁基非晶态合金粉末及其制备专利的具体信息内容。
1.一种粉末冶金用全金属组元铁基非晶态合金粉末，其特征在于：该非晶态合金粉末为四元Fe-Nb-Ti-Ta系铁基非晶态合金粉末，其中，合金粉末中各金属元素的含量以原子百分比计为：Fe 50.0~60.0at.%；Nb，Ti，Ta为等原子百分比，总含量为40.0~50.0at.%。
2.根据权利要求1所述的粉末冶金用全金属组元铁基非晶态合金粉末，其特征在于：
制备非晶态合金粉末的各金属元素的纯度高于99.5%，粒度均低于150 μm。
3.一种制备如权利要求1所述的粉末冶金用全金属组元铁基非晶态合金粉末的方法，其特征在于：采用高能机械球磨工艺制备，具体包括以下步骤：
（1）混粉
首先将Fe粉、Nb粉、Ti粉和Ta粉按原子百分比进行配料，然后将粉末在混粉机中干混至均匀；
（2）高能球磨制备Fe-Nb-Ti-Ta系铁基非晶态合金粉末
采用QM-3SP2型行星式高能球磨机完成非晶态合金粉末的制备，不锈钢球磨罐反复抽真空后充入氩气以防氧化，球磨用不锈钢球的直径为10 mm，球磨机转速为300 r/min，球粉质量比为20:1，球磨时间为35~45 h；球磨过程中，正反交替运行时间为0.5 h，交替运行间隔时间为0.2 h。
4.根据权利要求3所述的制备方法制得的粉末冶金用全金属组元铁基非晶态合金粉末的应用，其特征在于：用于制备大尺寸、高塑性的块体非晶态合金。
一种粉末冶金用全金属组元铁基非晶态合金粉末及其制备
技术领域
背景技术
发明内容
Fe-Nb-Ti-Ta系铁基非晶态合金粉末，其中，合金粉末中各金属元素的含量以原子百分比计为：Fe：50.0~60.0at.%，Nb，Ti，Ta为等原子百分比，总含量为40.0~50.0at.%。
首先将Fe粉、Nb粉、Ti粉和Ta粉按原子百分比进行配料，然后将粉末在混粉机中干混至均匀；
（2）高能球磨制备Fe-Nb-Ti-Ta系铁基非晶态合金粉末
采用QM-3SP2型行星式高能球磨机完成非晶态合金粉末的制备，球磨罐反复抽真空后充入氩气以防氧化，球磨用不锈钢球的直径为10 mm，球磨机转速为300 r/min，球粉质量比为20:1，球磨时间为35~45 h；球磨过程中，正反交替运行时间为0.5 h，交替运行间隔时间为0.2 h。
2、本发明制备出的非晶态合金粉末，由于其组成元素都是金属元素，在通过粉末冶金工艺合成的大块非晶态合金内部形成全部的金属键，可以提高铁基非晶合金材料的室温塑性；
3、本发明的铁基非晶态合金粉末是采用高能机械球磨工艺制成，该工艺生产过程容易控制，而且对合金成分及制备条件要求没有传统快冷工艺苛刻，因而更能促进该制备方法在非晶态合金粉末制备方面的推广与应用。
附图说明
图3为实施例1制备的Fe50(NbTiTa)50非晶态合金粉末材料的粒度分布图；
图4为实施例1制备的Fe50(NbTiTa)50非晶态合金粉末的DSC图。
具体实施方式
（1）混粉
首先将高纯度Fe粉（纯度：99.8%, 粒径：48 μm）、Nb粉（99.5%, 100 μm）Ti粉（99.5%, 150 μm）和Ta粉（99.5%, 150 μm）（99.5%, 150 μm）按下述原子百分比用量配料：Fe 50at.%，Nb、Ti、Ta为等原子百分比，四种元素均以单质形式加入；然后，将混合粉末在V-0.002型混粉机中干混5 h；
（2）高能球磨制备非晶态合金粉末
采用QM-3SP2型行星式高能球磨机完成非晶态合金粉末的制备，该球磨机的磨球和球磨罐均为不锈钢材质，球磨罐反复抽真空后充入氩气以防氧化，球磨用不锈钢球的直径为
10 mm，球磨机转速为300 r/min，球粉质量比为20:1，所需的球磨时间为35 h；球磨过程中，正反交替运行时间为0.5 h，交替运行间隔时间为0.2 h；每隔5 h停机冷却至室温后取样分析。若在球磨过程中发现粉末粘附在球磨罐上，可用工具将粉末敲落。
6~20 μm之间，平均粒径约为12 μm。图4为实施例1制备的Fe50(NbTiTa)50非晶态合金粉末的DSC图，由DSC曲线计算标定可以得出非晶态粉末的非晶转变温度Tg及晶化温度 Tx分别为632 ℃和762 ℃，其过冷液相区高达130 ℃。这些实验结果表明Fe50(NbTiTa)50非晶态合金粉末特别适合通过粉末冶金工艺成形成致密的大块非晶态合金。
本实施例采用实施例1所述的QM-3SP2型行星式高能球磨机及其相同的工艺步骤和工艺条件，只是将合金的成分按其原子百分比用量配料：Fe 55at.%，Nb 15at.%，Ti 15at.%，Ta 15at.%。球磨时间为40 h，混合粉末完全非晶化。经检测该非晶态粉末的非晶转变温度Tg及晶化温度 Tx分别为648 ℃和760 ℃，其过冷液相区为112 ℃。
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