韧性的铁基块体金属玻璃合金.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102459680A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102459680A(43)申请公布日2012.05.16(21)申请号201080026888.6(51)Int.Cl.(22)申请日2010.05.19C22C45/02(2006.01)(30)优先权数据61/179,6552009.05.19US(85)PCT申请进入国家阶段日2011.12.16(86)PCT申请的申请数据PCT/US2010/0353822010.05.19(87)PCT申请的公布数据WO2010/135415EN2010.11.25(71)申请人加州理工学院地址美国加利福尼亚州(72)发明人马里奥斯·D·德梅特里奥威廉·L·约翰逊(74)专利代理机构北京安信方达知识产权代理有限公司11262代理人杨洲郑霞权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书88页页附图附图44页(54)发明名称韧性的铁基块体金属玻璃合金(57)摘要提供了具有优良的加工性和韧度的铁基、含磷的块体金属玻璃家族、用于形成这样的合金的方法和用于由这样的合金制造制品的工艺。本发明的铁基合金是基于以下观察结果：通过非常密切地控制Fe基、含P的块体金属玻璃合金的类金属部分的组成，可以获得具有令人惊奇的低剪切模量和高韧度的可高度加工的合金。CN10245968ACN102459680A权利要求书1/2页1.一种Fe基金属玻璃组合物，包括至少Fe、P、C和B，其中Fe构成至少60的原子百分数，P构成5至17.5的原子百分数，C构成3至6.5的原子百分数，且B构成1至3.5的原子百分数。2.根据权利要求1所述的金属玻璃，其中P的原子百分数是10至13。3.根据权利要求1所述的金属玻璃，其中C的原子百分数是4.5至5.5。4.根据权利要求1所述的金属玻璃，其中B的原子百分数是2至3。5.根据权利要求1所述的金属玻璃，其中P、C和B的总原子百分数是19至21。6.根据权利要求1所述的金属玻璃，其中所述组合物还包括0.5至2.5的原子百分数的Si。7.根据权利要求6所述的金属玻璃，其中Si的原子百分数是1至2。8.根据权利要求7所述的金属玻璃，其中P、C、B和Si的总原子百分数是19至21。9.根据权利要求1所述的金属玻璃，其中所述组合物还包括2至8的原子百分数的Mo。10.根据权利要求9所述的金属玻璃，其中Mo的原子百分数是4至6。11.根据权利要求9所述的金属玻璃，其中所述组合物还包括3至7的原子百分数的Ni。12.根据权利要求11所述的金属玻璃，其中Ni的原子百分数是4至6。13.根据权利要求9所述的金属玻璃，其中所述组合物还包括1至7的原子百分数的Cr。14.根据权利要求11所述的金属玻璃，其中所述组合物还包括1至3的原子百分数的Cr。15.根据权利要求9所述的金属玻璃，其中所述组合物还包括1至5的原子百分数的Co、Ru、Ga、Al和Sb中的至少一种。16.根据权利要求1所述的金属玻璃，还包括至少一种痕量元素，其中所述至少一种痕量元素的总重量分数小于0.02。17.根据权利要求1所述的金属玻璃，其中所述合金具有低于440℃的玻璃化转变温度(Tg)。18.根据权利要求1所述的金属玻璃，其中所述合金具有小于60GPa的剪切模量(G)。19.根据权利要求1所述的金属玻璃，其中所述合金具有至少2mm的临界棒直径。20.根据权利要求1所述的金属玻璃合金，其中所述组合物选自由以下组成的组：Fe80P12.5C5B2.5、Fe80P11C5B2.5Si1.5、Fe74.5Mo5.5P12.5C5B2.5、Fe74.5Mo5.5P11C5B2.5Si1.5、Fe70Mo5Ni5P12.5C5B2.5、Fe70Mo5Ni5P11C5B2.5Si1.5、Fe68Mo5Ni5Cr2P12.5C5B2.5和Fe68Mo5Ni5Cr2P11C5B2.5Si1.5，其中数字表示原子百分数。21.一种制造金属玻璃组合物的方法，包括：提供包括至少Fe、P、C和B的原料材料，其中Fe构成至少60的原子百分数，P构成5至17.5的原子百分数，C构成3至6.5的原子百分数，且B构成1至3.5的原子百分数；和将所述原料熔化为熔融状态；和以防止所述合金结晶的足够快的冷却速率来骤冷所述熔融的原料。22.一种金属玻璃物体，包括：由包括至少Fe、P、C和B的金属玻璃合金形成的主体，其中Fe构成至少60的原子百分2CN102459680A权利要求书2/2页数，P构成5至17.5的原子百分数，C构成3至6.5的原子百分数，且B构成1至3.5的原子百分数。23.根据权利要求22所述的物体，其中所述物体是消费电子产品的结构部件。24.根据权利要求23所述的物体，其中所述结构部件选自由以下组成的组