[发明专利]一种用于材料晶粒细化的核壳结构颗粒

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，特别涉及一种用于材料晶粒细化的核壳结构颗粒。

背景技术

金属材料中，常遇到晶粒粗化的问题。晶粒粗化会导致机械性能下降，应力集中，容易造成局部产生缺陷、裂纹等。尤其焊接过程中，因为冷热交变，而有应力的产生。透过晶粒细化，可以增加金属材料机械性能，改善韧性等已是基本常识。但现有的方式较为单纯，通常以单一、两种元素做晶粒细化。

本专利的目的在于提供一种全新的核壳结构颗粒达到高效的材料晶粒细化效果。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于材料晶粒细化的核壳结构颗粒。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种用于材料晶粒细化的核壳结构颗粒，成分包括C、B、Cr、Ni、Al、W和Fe，成分质量百分比为：

具体的，所述核壳结构颗粒的成分还包括0.5～2.5wt％的Ti。

进一步的，所述核壳结构颗粒的成分含量为0.419wt％C、1.87wt％B、9.29wt％Cr、4.4wt％Ni、0.96wt％Al、0.04wt％N、1.73wt％Ti和81.3wt％Fe。

进一步的，所述核壳结构颗粒的成分还包括0.5～3.0wt％的W。

进一步的，所述核壳结构颗粒的成分含量为0.77wt％C、1.76wt％B、9.12wt％Cr、2.1wt％Ni、0.52wt％Al、0.04wt％N、1.7wt％Ti、2.03wt％和82.0wt％Fe。

采用上述技术方案，本发明技术方案的有益效果是：

本发明可以在合金材料中形成核壳状的颗粒，在熔金凝固时，可成为异质成核点，达到晶粒细化的效果。而核壳状的颗粒的形成肌理，可以提升颗粒的分散性，使得晶粒细化效果提升。

附图说明

图1为核壳结构颗粒在合金中存在结构的10万倍放大显微图。

图2为实施例1合金断面的1万倍放大显微图。

图3为实施例2合金断面的1万倍放大显微图。

图4为实施例3合金断面的1万倍放大显微图。

图5为实施例4合金断面的1万倍放大显微图。

图6为实施例5合金断面的1万倍放大显微图。

图7为实施例6合金断面的1万倍放大显微图。

图8为实施例7合金断面的1万倍放大显微图。

图9为实施例8合金断面的1万倍放大显微图。

图10为实施例9合金断面的1万倍放大显微图。

图中数字表示：

1-颗粒，

11-核，

12-壳。

具体实施方式

一种用于材料晶粒细化的核壳结构颗粒，成分包括C、B、Cr、Ni、Al、W和Fe，成分质量百分比为：

如图1所示，通过成分含量的控制，目的是获得能让合金凝固晶粒更细化的核壳状颗粒。因为在熔金凝固时，可成为异质成核点，达到晶粒细化的效果。而核壳状的颗粒的形成肌理，可以提升颗粒的分散性，使得晶粒细化效果提升。

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1-9：

按照表1的成分表制备核壳结构颗粒并用于合金凝固过程，所得合金的微观结构见附图2～10。

表1：单位：wt％