【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于合金領(lǐng)域，尤其涉及一種高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金及制備方法。
技術(shù)介紹
1、砷污染的主要來(lái)源包括砷化物的開(kāi)采和冶煉、有色金屬的開(kāi)發(fā)和冶煉、砷化物的廣泛利用、煤的燃燒；砷一般可通過(guò)水、大氣和食物等途徑進(jìn)入人體，造成危害，長(zhǎng)期接觸飲用水和食品中含有的砷，可導(dǎo)致癌癥和皮膚病變；砷對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生毒害作用的最低濃度為3mg/l，對(duì)水生生物的毒性也很大。因此，如何將砷進(jìn)行資源化利用，并降低其浸出毒性便尤為重要。
2、公開(kāi)號(hào)為cn118374711a的中國(guó)專利技術(shù)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種高強(qiáng)度高硬度高密度砷基合金及制備方法；其基于砷鐵混合粉末，并提供了鈷作為外源金屬，從而制備得到了摻入鈷的砷鐵合金。雖然其將砷進(jìn)行了資源化利用，能夠得到較高抗壓強(qiáng)度的砷基合金；但是，經(jīng)申請(qǐng)人探究發(fā)現(xiàn)，其仍然具有一定的浸出毒性。
3、鑒于此，有必要提供一種高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金及制備方法，以解決或至少緩解如何在摻入外源金屬和提升抗壓強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，降低浸出毒性的技術(shù)缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的主要目的是提供一種高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金及制備方法，旨在解決或至少緩解如何在摻入外源金屬和提升抗壓強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，降低浸出毒性的技術(shù)問(wèn)題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金的制備方法，包括步驟：
3、s1，提供混合料；所述混合料包括砷鐵粉和鉻粉，所述砷鐵粉包括砷粉和鐵粉；所述鉻粉和所述砷鐵粉的質(zhì)量百分比不小于4％；
5、s3，將所述球磨產(chǎn)物進(jìn)行真空熱壓燒結(jié)，得砷鐵基合金；所述真空熱壓燒結(jié)包括：在真空環(huán)境中，將所述球磨產(chǎn)物升至350～500℃，保溫時(shí)間不小于0.3h；然后，將所述球磨產(chǎn)物升至600～850℃，保溫時(shí)間不小于0.5h；并且，所述真空熱壓燒結(jié)的過(guò)程中，向所述球磨產(chǎn)物施加25～50mpa的壓強(qiáng)。
6、進(jìn)一步地，所述鉻粉和所述砷鐵粉的質(zhì)量百分比不小于15％。
7、進(jìn)一步地，所述鉻粉和所述砷鐵粉的質(zhì)量百分比不小于20％。
8、進(jìn)一步地，所述鉻粉和所述砷鐵粉的質(zhì)量百分比為4～21％。
9、進(jìn)一步地，所述鉻粉和所述砷鐵粉的質(zhì)量百分比為14～21％或19～21％。
10、進(jìn)一步地，所述砷粉和所述鐵粉的摩爾比為0.1～2:1。
11、進(jìn)一步地，所述球磨的轉(zhuǎn)速為250～400r/min，所述球磨的時(shí)長(zhǎng)為8～48h。
12、進(jìn)一步地，所述球磨的球料比為10～22:1；所述球磨采用的磨球粒徑包括3mm、6mm、10mm和15mm中的一種或幾種。
13、本專利技術(shù)還提供了一種高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金，采用如上述任意所述的制備方法進(jìn)行制備。
14、進(jìn)一步地，所述砷鐵基合金中的物相包括鐵鉻固溶相和feas。
15、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：
16、本專利技術(shù)在摻入外源金屬鉻和提升抗壓強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，降低了砷鐵基合金的浸出毒性；具體而言，相較于未摻入外源金屬的砷鐵基合金，本專利技術(shù)通過(guò)在砷鐵粉中摻入鉻粉，可以大幅提升砷鐵基合金的抗壓強(qiáng)度；并且，即使砷的加入量較高，本專利技術(shù)中的砷鐵基合金依然具有極低的tclp砷浸出毒性。
17、雖然摻入co的砷鐵基合金能夠提升砷鐵基合金的性能；但是，相較于在砷鐵粉末中摻入co的砷鐵基合金，本專利技術(shù)通過(guò)摻入cr，不僅可以實(shí)現(xiàn)cr的資源化利用，還可以使抗壓強(qiáng)度進(jìn)一步提升，并解決了摻co粉沒(méi)有徹底解決的浸出毒性問(wèn)題；本專利技術(shù)中cr粉的摻入還能夠降低fe的浸出，以及不會(huì)帶來(lái)cr浸出的問(wèn)題。
18、本專利技術(shù)的砷鐵基合金在tclp浸出后，依然能夠具備優(yōu)良的硬度和抗壓強(qiáng)度；本專利技術(shù)中，浸出前后砷鐵基合金均能夠保持較高的抗壓強(qiáng)度；且在合金中加入一定含量的cr元素有助于提高合金的硬度穩(wěn)定性；因此，本專利技術(shù)獲得的砷鐵基合金經(jīng)過(guò)tclp法浸出后，仍然能夠保持較高的機(jī)械性能且砷浸出濃度較低(<5mg/l)，表現(xiàn)出較高的抗腐蝕性行為。
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1.一種高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金的制備方法，其特征在于，包括步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金的制備方法，其特征在于，所述鉻粉和所述砷鐵粉的質(zhì)量百分比不小于15％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金的制備方法，其特征在于，所述鉻粉和所述砷鐵粉的質(zhì)量百分比不小于20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金的制備方法，其特征在于，所述鉻粉和所述砷鐵粉的質(zhì)量百分比為4～21％。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金的制備方法，其特征在于，所述鉻粉和所述砷鐵粉的質(zhì)量百分比為14～21％或19～21％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金的制備方法，其特征在于，所述砷粉和所述鐵粉的摩爾比為0.1～2:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金的制備方法，其特征在于，所述球磨的轉(zhuǎn)速為250～400r/min，所述球磨的時(shí)長(zhǎng)為8～48h。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金的制備方法，其特征在
9.一種高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的制備方法進(jìn)行制備。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的砷鐵基合金，其特征在于，所述砷鐵基合金中的物相包括鐵鉻固溶相和FeAs。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金的制備方法，其特征在于，包括步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金的制備方法，其特征在于，所述鉻粉和所述砷鐵粉的質(zhì)量百分比不小于15％。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金的制備方法，其特征在于，所述鉻粉和所述砷鐵粉的質(zhì)量百分比不小于20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金的制備方法，其特征在于，所述鉻粉和所述砷鐵粉的質(zhì)量百分比為4～21％。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高性能抗壓穩(wěn)定的砷鐵基合金的制備方法，其特征在于，所述鉻粉和所述砷鐵粉的質(zhì)量百分比為14～21％或19～21％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能抗壓...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙飛平，柴飛，閔小波，柴立元，王慶偉，南君芳，劉輝，張宏斌，梁彥杰，顏旭，史美清，張理源，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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