专利名称：一种耐锌液腐蚀块体Fe<sub>2</sub>B化合物制备方法
技术领域：
本发明涉及耐熔锌腐蚀合金领域。随着钢板等型材镀锌需求和产量的不断增加， 造成镀锌槽、锌液输送管道等用材料的损耗量随之增加，获得较优良的耐熔锌腐蚀的材料具有十分重要的工程应用价值。制备的块体I^e2B化合物主要可用于钢板等型材镀锌的行业。
背景技术：
金属腐蚀给国民经济带来巨大损失，镀锌层是应用最广泛的钢铁材料表面防护方法之一。针对镀锌槽、锌液输送管道等用材料之一铁硼铸造合金，虽然该合金中!^e2B相具有较优良的耐锌液腐蚀性能，但是其基体抗腐蚀性能较差，导致该铸造合金的耐锌液腐蚀性能的显著下降。往往希望通过控制合金元素Fe、B等加入量和铸造工艺来实现获得网状 I^e2B有效地保护基体来提高该铸造合金的耐锌液腐蚀性能，工程应用结果表明虽然具有一定的效果，但是并不理想。为制备较优良的耐锌液腐蚀的材料，发明了一种制备块体!^e2B 化合物材料的方法，该材料在锌液中的耐腐蚀作用具有十分重要的创新价值和工程应用意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐锌液腐蚀的块体!^e2B材料的制备方法，为了达到该目的，本发明采用以下技术方案予以实现一种耐锌液腐蚀的块体I^e2B材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤首先，将纯狗粉、B粉按重量比100 8. 8进行迅速称重后装入球磨罐中，进行抽真空(真空度为< KT1I^)，再充入氩气保护。然后，将球磨罐放入球磨机中开机转动，在球磨时间10-50小时，球磨完成之后， 将狗、B混合粉快速充填到模具中。最后，将盛放狗、B混合粉的模具放入烧结炉中进行烧结，烧结是在真空炉中进行，烧结时真空炉的真空度为:< 10 ；烧结炉的升温速度为2-3°C /秒；压力为30MPa ； 烧结温度为750°C 1200°C;保温时间为5 15分钟，烧结完毕后随烧结炉一同冷却。本发明中制备的I^e2B块体材料的制备过程简单，组织较致密，而且具有优良的耐腐蚀性能。本发明的进一步特征在于Fe粉纯度和粒度分别为99. 9%和小于100 μ m ；B粉纯度和粒度分别为99. 99%和小于100 μ m ；Fe粉和B粉的球磨过程主要作用是混合均勻的过程，B元素几乎不会固溶于Fe 中。随着球磨时间的延长，B粉在!^e粉表面分布更加均勻，且制备的!^e2B晶粒愈来愈细小。
图1为本发明!^e2B块体化合物金相组织图(腐蚀剂8 %硝酸酒精，放大倍数1000 X)；图2为本发明块体!^e2B化合物XRD衍射图谱。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细描述参见图1和图2，本发明提出一种耐锌液腐蚀的!^e2B块体材料的制备方法，为替代目前所使用的铸造铁硼合金材料成为可能，从而可大节约生产成本和提高生产效率。本发明的具体技术方案为1)将纯净的Fe粉(纯度和粒度分别为99. 9%和小于100 μ m)和B粉(纯度和粒度分别为99. 99%和小于100 μ m)按重量比100 8. 8进行迅速称重后装入球磨罐中(主要是要求对B粉迅速称重，以免过多的吸湿)，进行抽真空(真空度< I(T1I^a)，再充入氩气保护，再进行密封。2)将球磨罐放入球磨机中开机转动，在球磨时间10-50小时，球磨完成之后，将 Fe、B混合粉快速充填到模具中(同样主要是避免B粉过多的吸湿)。3)将盛放Fe、B混合粉的模具放入烧结炉中进行烧结，烧结是在真空炉中进行， 烧结时真空炉的真空度为:< IO-1Pa ；烧结炉的升温速度为2-3°C /秒；压力为30MPa ；烧结温度为750°C 1200°C ；保温时间为5 15分钟，烧结完毕后随烧结炉一同冷却至约 150°C以下时出炉，然后从模具中取出。本发明中!^e2B块体材料的制备过程简单，而且具有优良的耐腐蚀性能。本发明中制备的!^e2B块体材料在熔锌中进行腐蚀试验，较铁硼铸造合金腐蚀速率 (采用深度法测量)显著提高。另外采用排水法测试了 I^e2B块体材料的致密度。下面对本发明的具体实施例进行说明实施例(一)根据本发明的技术方案，将纯净的狗粉(纯度和粒度分别为99.9%和小于 100 μ m)和B粉(纯度和粒度分别为99. 99%和小于100 μ m)按重量100克、8. 8克进行迅速称重后装入球磨罐中进行抽真空(真空度为I(TTa)，再充入氩气保护。在球磨时间10 小时后，将Fe、B混合粉充填到模具中，最后将盛放Fe、B混合粉的模具放入烧结炉中进行烧结，烧结时真空度为=SXKT1Pa ；烧结炉的升温速度为2-3°C /秒；压力为30MPa ；烧结温度为750°C;保温时间为5分钟。烧结完毕后随烧结炉一同冷却至约150°C时出炉后脱模。所得!^e2B块体试样(Φ IOOmmX 100mm)晶粒度(借助Leica图像分析仪定量测试) 约为60 μ m;利用排水法测试致密度约为98. 2%;两中不同材料在锌液(温度为550°C)腐蚀10小时后的平均腐蚀速率(按深度法)如表一所示。表一两种不同材料的耐锌液腐蚀性能比较
权利要求
1.一种耐锌液腐蚀的块体I^e2B材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤首先，将纯狗粉、B粉按重量比100 8. 8进行迅速称重后装入球磨罐中，进行抽真空， 再充入氩气保护，真空度为< KT1I^a ；然后，将球磨罐放入球磨机中开机转动，球磨时间为10-50小时，球磨完成之后，将狗、 B混合粉快速充填到模具中；最后，将盛放狗、B混合粉的模具放入烧结炉中进行烧结，烧结是在真空炉中进行，烧结时真空炉的真空度为:< IO-1Pa ；烧结炉的升温速度为2-3°C /秒；压力为30MPa ；烧结温度为750°C 1200°C ；保温时间为5 15分钟，烧结完毕后随烧结炉一同冷却获得块体！^e2B材料。
2.如权利要求1所述制备方法，其特征在于所述Fe粉纯度为99.9%,Fe粉粒度小于 100 μ m0
3.如权利要求1所述制备方法，其特征在于所述B粉纯度为99.9%，B粉粒度小于 100 μ m0
全文摘要
本发明公开了一种耐锌液腐蚀块体Fe2B化合物制备方法，包括以下步骤首先，将纯Fe粉、B粉按重量比100∶8.8进行称重后装入球磨、并充填到模具中，将盛放Fe、B混合粉的模具放入烧结炉中进行烧结，烧结是在真空炉中进行，烧结完毕后随烧结炉一同冷却。本发明中制备的Fe2B块体材料的制备过程简单，组织较致密，而且具有优良的耐腐蚀性能。
文档编号C01B35/04GK102328935SQ20111009012
公开日2012年1月25日 申请日期2011年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者王碧野, 皇志富, 邢建东, 高义民 申请人:西安交通大学