[发明专利]一种均匀高效生产纳米结构弥散强化铁基合金用预合金粉末的方法

摘要

本发明提供一种均匀高效大规模工业化生产铁基弥散强化材料的方法，采用喷雾热解技术耦合流化床还原技术新工艺，配置含基体和弥散相金属离子的可溶性盐混合水溶液，利用喷雾热解技术工艺对盐混合物进行处理，溶液在喷雾热解过程中被雾化成为微小液滴，使液滴同气体发生接触并干燥成粉末，粉末在空气中加热成为金属氧化物复合粉末。将所得金属氧化物复合粉末在流化床反应器内进行流化还原，获得微观结构可控的纳米复合粉末，该弥散强化铁粉经致密化后得到高性能的弥散强化(ODS)铁基材料。该方法制备出的弥散强化铁基材料微观结构均匀、可控，工艺具有均匀、高效和连续化的特点，适合大规模生产，制备出的弥散强化铁基材料性能优异。

主权项

一种均匀高效大规模工业化生产纳米级氧化物弥散强化铁基材料的方法，其特征在于：具体工艺步骤为： 步骤一、先将含铁和弥散相金属离子的可溶性盐配置成一定浓度的溶液，基体金属铁离子浓度在0.5‑2.5mol/L，基体金属铁盐最终生成基体金属，弥散相金属盐最终生成弥散相氧化物；将原料折合成弥散相氧化物和基体金属的质量时，氧化物弥散相占总合金的质量分数在0.25％‑5％； 步骤二、按照n(柠檬酸)∶n(Fe3+)＝0.1‑0.5∶1(摩尔比)向混合溶液中加入柠檬酸作为络合剂并强力搅拌，将配置好的溶液置于喷雾热分解器中进行热分解，反应温度80‑250℃，溶液在喷雾热解过程中被雾化成为微小液滴，液滴同气体发生接触并干燥成金属氧化物复合粉末； 步骤三、将干燥后的金属氧化物复合粉末在流化床反应器内进行流化选择还原，反应温度600‑900℃，最终得到纳米级弥散相颗粒与基体颗粒高度均匀混合的预合金粉末。