[发明专利]含铁合金以及相关的系统和方法

说明书

一般地描述了含铁合金以及相关的系统和方法。根据某些实施方案，含铁合金是纳米晶体。根据某些实施方案，含铁合金具有高的相对密度。根据某些实施方案，含铁合金可以是相对稳定的。本文还描述了本发明的用于制造含铁合金的方法。根据某些实施方案，本发明的用于制造含铁合金的方法可以包括烧结包含铁和至少一种另外的元素(例如，至少一种另外的金属或准金属)的纳米晶体颗粒以形成含铁纳米晶体合金。

相关申请

本申请根据35U.S.C§119(e)要求于2017年5月4日提交并且题为“ThermallyStable Nanocrystalline Iron Alloys”的美国临时申请第62/501,240号、和于2018年3月21日提交并且题为“Thermally Stable Nanocrystalline Iron Alloys and AssociatedSystems and Methods”的美国临时申请第62/646,282号、和于2018年3月28日提交并且题为“Thermally Stable Nanocrystalline Iron Alloys and Associated Systems andMethods”的美国临时申请第62/649,178号的优先权；其各自通过引用整体并入本文以用于所有目的。

技术领域

一般地描述了含铁合金以及相关的系统和方法。

背景技术

纳米晶体材料可能易受晶粒生长的影响。在某些情况下，用于铁基合金的现有烧结技术使得难以生产具有小晶粒尺寸和高相对密度二者的纳米晶体材料，包括块状纳米晶体材料。期望改进的系统和方法以及相关的金属合金。

发明内容

一般地描述了含铁合金以及相关的系统和方法。根据某些实施方案，含铁合金是纳米晶体。根据某些实施方案，含铁合金具有高的相对密度。根据某些实施方案，含铁合金可以是相对稳定的。本文还描述了本发明的用于制造含铁合金的方法。根据某些实施方案，本发明的用于制造含铁合金的方法可以包括烧结包含铁和至少一种另外的元素(例如，至少一种另外的金属或准金属)的纳米晶体颗粒以形成含铁纳米晶体合金。在一些情况下，本发明的主题涉及相互关联的产品、特定问题的替代解决方案、和/或一个或更多个体系和/或制品的多种不同用途。

某些实施方案涉及纳米晶体金属合金。在一些实施方案中，纳米晶体金属合金包含Fe；和第二元素；其中Fe是纳米晶体金属合金中按原子百分比计最丰富的元素，以及纳米晶体金属合金的相对密度为至少80％。

在某些实施方案中，纳米晶体金属合金包含Fe；和第二元素；其中第二元素和铁表现出混溶间隙，以及纳米晶体金属合金的相对密度为至少80％。

根据某些实施方案，纳米晶体金属合金包含Fe；和第二元素；其中第二元素的熔点低于Fe的熔点，并且纳米晶体金属合金的相对密度为至少80％。

在某些实施方案中，纳米晶体金属合金包含Fe；和第二元素；其中Fe是纳米晶体金属合金中按原子百分比计最丰富的元素，以及纳米晶体金属合金在大于或等于100℃的温度下基本稳定。

在一些实施方案中，纳米晶体金属合金包含Fe；和第二元素；其中Fe是块状纳米晶体金属合金中按原子百分比计最丰富的元素，以及纳米晶体金属合金的平均晶粒尺寸小于300nm。

某些实施方案涉及包含Fe和Mg的金属合金；其中金属合金的相对密度大于或等于80％。

一些实施方案涉及形成纳米晶体金属合金的方法。在一些实施方案中，形成纳米晶体金属合金的方法包括烧结多个纳米晶体颗粒以形成纳米晶体金属合金；其中至少一些纳米晶体颗粒包含Fe和第二元素，以及Fe是至少一些纳米晶体颗粒中按原子百分比计最丰富的元素。