[发明专利]一种超低磁防腐铁基非晶合金、粉末及其涂层的制备方法

说明书

本发明提供了一种超低磁防腐铁基非晶合金，所述合金化学分子式为Fe_aNi_bCr_cMo_dP_eC_fB_g，其中a，b，c，d，e，f，g为对应原子的摩尔百分质量，并且1≤b≤8，8≤c≤16，7≤d≤26，5≤e≤15，2≤f≤15，1≤g≤10，a+b+c+d+e+f+g＝100。并通过所述合金制备得到了一种超低磁防腐涂层，所述涂层具有超低磁性和高耐蚀性能。

技术领域

本发明涉及非晶合金涂层材料，具体涉及一种超低磁防腐铁基非晶合金、粉末及其涂层的制备方法。

背景技术

随着现代科学技术的不断发展，无磁、弱磁、耐蚀材料在航天、电力、军事等领域中逐步展现出战略性的作用。但目前我国舰艇的隐身技术同发达国家相比仍有相当差距，主要原因是对无磁或弱磁材料的研究相对滞后，制造军舰的材料易被地磁场磁化。另外我国军舰用材料的耐海水腐蚀及冲刷性能较差，在服役一定时期之后都要回到船坞进行维修，每年的维修及经济损失高达几十亿元。如何提高这些设备的使用性能、延长其使用寿命已成为提高综合国力及增强核心竞争力急待解决的首要问题。

不同于传统晶体材料，非晶合金由于其结构的均匀性、不存在晶界、位错、沉淀相等，表现出优异的力学和功能特性。其中，Fe基非晶合金诞生于1967年，而Fe基块体非晶合金由日本Inoue教授在1995年首次制得，Fe基非晶合金已经成为一类具有广泛应用潜力的新型金属材料。近年，由Poon提出的无磁性非晶钢也得到了飞跃式发展。

在无磁、防腐Fe基非晶合金的研制中，抑制铁的磁性，提高玻璃形成能力和防腐性能是重点关注的性能。基于铁基非晶合金涂层低的摩擦系数，良好的热导性，高的结合力等特性，使其在表面工程领域的应用独具魅力。例如，2000年美国国防部先进项目研究局(DARPA)启动“SAM”重大研究专项，将高性能非晶态涂层的研究与应用列为重点。因此，开发一种高性能的具有超低磁Fe基非晶合金材料具有重大的战略意义。

发明内容

针对上述技术现状，本发明旨在提供一种铁基非晶合金，该铁基非晶合金成本低、熔点低，并且具有非常高的非晶形成能力，利用该铁基非晶粉末制备的涂层具有超低磁性和高耐蚀性能。解决Fe基非晶合金的尺寸限制，使Fe基非晶合金在表面工程领域的应用成为可能。

在本发明的第一方面，提供了一种超低磁防腐铁基非晶合金，所述合金化学分子式为Fe_aNi_bCr_cMo_dP_eC_fB_g，其中a，b，c，d，e，f，g为对应原子的摩尔百分质量，并且1≤b≤8，8≤c≤16，7≤d≤26，5≤e≤15，2≤f≤15，1≤g≤10，a+b+c+d+e+f+g＝100。

在另一优选例中，所述1≤b≤8；或8≤c≤16；或7≤d≤26；或5≤e≤15；或2≤f≤15；或1≤g≤10。

在另一优选例中，所述1.2≤b≤8；或8.5≤c≤15.5；或7.5≤d≤25.5；或5.9≤e≤14.5；或2.3≤f≤14.6；或1≤g≤9.5。

在本发明的第二方面，提供了一种超低磁防腐铁基非晶合金粉末，所述铁基非晶合金粉末具有如本发明第一方面所述的化学分子式Fe_aNi_bCr_cMo_dP_eC_fB_g，且所述粉末的粒径为20μm～50μm。

在本发明的第三方面，提供了一种超低磁防腐铁基非晶合金的制备方法，所述方法包括步骤：将Fe、Cr、Ni、FeC、FeP、FeMo、FeB混合制备母合金铸锭，得到所述铁基非晶合金。