铁硼合金的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铁硼合金的制备方法，属于合金领域。
【背景技术】
[0002]在进行铁硼合金的制备时，往往由于铁硼的熔点高，大约为1400度，使得硼的理论含量与实际所得合金的含量相差较大。中间合金将某些单质做成中间步骤的合金使其可以在相对低的温度将合金组分加入至最终合金中，解决烧损，高熔点合金不易熔入等问题，尤其对高温合金、钛合金、铝合金的合成具有重要的意义。中间合金通常由两种以上元素组成，可根据所冶炼的金属材料成分和要求设计，主要包括铁基合金、镍基合金、铝基合金等几种，也可以按用途而称为复合合金剂、复合精炼剂、复合添加剂等。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种铁硼合金的制备方法，该铁硼合金的制备方法利用含硼量较高的Al-B-Sc中间合金和Fe为原料制备铁硼合金，可有效降低合金的熔炼温度，降低能耗，提闻生广效率。
[0004]一种铁硼合金的制备方法，将金属铁和Al-B-Sc中间合金按金属Al-B-Sc中间合金中B与中Fe的摩尔比为10?20:50?90备料；将金属Fe置于熔炼炉中于1550?1650°C融化，待Fe全部融化后，向熔炼炉中加入Al-B-Sc中间合金进行合金化反应，除气、过滤、冷却，既得，
[0005]其中，所述Al-B-Sc中间合金，按下述方法制备:
[0006]①将氟化钠、氟化氢铵、氧化钪按摩尔比为10:5?10:25?40混合均匀后于320?360°C烧结I?6h，后升温至700?750°C保温、熔融脱铵；
[0007]②向步骤①所得熔盐中加入氟硼酸钾，其中，氟硼酸钾的加入量按B原子与Sc原子的摩尔比为10?21:3?5确定；
[0008]③将金属Al置于熔炼炉中于650?750°C融化，待金属Al全部融化后升温至1200?1400°C，加入步骤②所得熔盐，反应10?60min后冷却，其中金属Al的加入量按Al原子与Sc原子的摩尔比为3?5:1确定。
[0009]本发明所述铁硼合金的制备方法优选将金属铁和Al-B-Sc中间合金按金属Al-B-Sc中间合金中B与中Fe的摩尔比为10?15:75?90备料。
[0010]本发明所述铁硼合金的制备方法优选所述除气为:利用氩气进行除气，当氢气含量低于0.2ml/100g合金时停止。
[0011]本发明的有益效果是:本发明提供的铁硼合金的制备方法，将金属铁和Al-B-Sc中间合金按金属Al-B-Sc中间合金中B与中Fe的摩尔比为10?20:50?90备料；将金属Fe置于熔炼炉中于1550?1650°C融化，待Fe全部融化后，向熔炼炉中加入Al-B-Sc中间合金进行合金化反应，除气、过滤、冷却，既得。所得合金为，按摩尔百分比，由下述组分组成:B:10?21%，Al:2?7%，Sc:2?7%，杂质:0?1%，余量为Fe。该铁硼合金的制备方法利用含硼量较高的Al-B-Sc中间合金和Fe为原料制备铁硼合金，可有效降低合金的熔炼温度，降低能耗，提高生产效率。
【具体实施方式】
[0012]下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
[0013]下述实施例中所述试验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0014]实施例1
[0015]一种铁硼合金的制备方法，其特征在于:将金属铁和Al-B-Sc中间合金按金属Al-B-Sc中间合金中B与中Fe的摩尔比为10:70备料；将金属Fe置于熔炼炉中于1550°C融化，待Fe全部融化后，向熔炼炉中加入Al-B-Sc中间合金进行合金化反应，除气、过滤、冷却，既得，
[0016]所述Al-B-Sc中间合金按下述方法制备:
[0017]①将氟化钠、氟化氢铵、氧化钪按摩尔比为10:8:35混合均匀后于360°C烧结lh，后升温至70(TC保温、熔融脱铵。
[0018]②向步骤①所得熔盐中加入氟硼酸钾，其中，氟硼酸钾的加入量按B原子与Sc原子的摩尔比为11:5确定。
[0019]③将金属Al置于熔炼炉中于750°C融化,待金属Al全部融化后升温至1350°C,力口入步骤②所得熔盐，反应20min后冷却，其中金属Al的加入量按Al原子与Sc原子的摩尔比为3.5:1确定。
[0020]实施例2
[0021]一种铁硼合金的制备方法，其特征在于:将金属铁和Al-B-Sc中间合金按金属Al-B-Sc中间合金中B与中Fe的摩尔比为15:80备料；将金属Fe置于熔炼炉中于1650°C融化，待Fe全部融化后，向熔炼炉中加入Al-B-Sc中间合金进行合金化反应，除气、过滤、冷却，既得，
[0022]所述Al-B-Sc中间合金按下述方法制备:
[0023]①将氟化钠、氟化氢铵、氧化钪按摩尔比为10:6:32混合均匀后于360°C烧结I?2h，后升温至750°C保温、熔融脱铵。
[0024]②向步骤①所得熔盐中加入氟硼酸钾，其中，氟硼酸钾的加入量按B原子与Sc原子的摩尔比为15:4确定。
[0025]③将金属Al置于熔炼炉中于750°C融化,待金属Al全部融化后升温至1400°C,力口入步骤②所得熔盐，反应1min后冷却，其中金属Al的加入量按Al原子与Sc原子的摩尔比为4:1确定。
【主权项】
1.一种铁硼合金的制备方法，其特征在于:将金属铁和Al-B-Sc中间合金按金属Al-B-Sc中间合金中B与中Fe的摩尔比为10?20:50?90备料；将金属Fe置于熔炼炉中于1550?1650°C融化，待Fe全部融化后，向熔炼炉中加入Al-B-Sc中间合金进行合金化反应，除气、过滤、冷却，既得， 其中，所述Al-B-Sc中间合金，按下述方法制备: ①将氟化钠、氟化氢铵、氧化钪按摩尔比为10:5?10:25?40混合均匀后于320?360°C烧结I?6h，后升温至700?750°C保温、熔融脱铵； ②向步骤①所得熔盐中加入氟硼酸钾，其中，氟硼酸钾的加入量按B原子与Sc原子的摩尔比为10?21:3?5确定； ③将金属Al置于熔炼炉中于650?750°C融化，待金属Al全部融化后升温至1200?14000C，加入步骤②所得熔盐，反应10?60min后冷却，其中金属Al的加入量按Al原子与Sc原子的摩尔比为3?5:1确定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:将金属铁和Al-B-Sc中间合金按金属Al-B-Sc中间合金中B与中Fe的摩尔比为10?15:75?90备料。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述除气为:利用氩气进行除气，当氢气含量低于0.2ml/100g合金时停止。
【专利摘要】本发明涉及一种铁硼合金的制备方法，属于合金领域。本发明提供的铁硼合金的制备方法，将金属铁和Al-B-Sc中间合金按金属Al-B-Sc中间合金中B与中Fe的摩尔比为10～20:50～90备料；将金属Fe置于熔炼炉中于1550～1650℃融化，待Fe全部融化后，向熔炼炉中加入Al-B-Sc中间合金进行合金化反应，除气、过滤、冷却，既得。该铁硼合金的制备方法利用含硼量较高的Al-B-Sc中间合金和Fe为原料制备铁硼合金，可有效降低合金的熔炼温度，降低能耗，提高生产效率。
【IPC分类】C22C33-06, C22C35-00
【公开号】CN104674106
【申请号】CN201310640062
【发明人】张苹
【申请人】大连融德特种材料有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月30日