锆基非晶合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103911564103911564A(43)申请公布日2014.07.09(21)申请号201210592488.2(22)申请日2012.12.31(71)申请人比亚迪股份有限公司地址518118广东省深圳市坪山新区比亚迪路3009号(72)发明人张法亮汪玉琼(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人贾玉(51)Int.Cl.C22C45/10(2006.01)C22C1/02(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书7页说明书7页附图2页附图2页(54)发明名称锆基非晶合金及其制备方法(57)摘要本发明提出了一种锆基非晶合金及制备方法。所述锆基非晶合金的组份符合下述化学式（I）：ZraCubAlcMdRe（I）其中M表示Ni、Fe、Co、Mn、Cr、Ti、Hf、Nb、Be、Si、Ca中的一种多种元素，R表示Sc、Y、Er中的一种或多种元素，a、b、c、d、e为原子百分数，40≤a≤70，15≤b≤35，5≤c≤15，5≤d≤15，0<e<0.3，且a+b+c+d+e=100。该非晶合金的制备方法包括以下步骤：a)分别按照上述化学式（I）的组成称取含有Zr、Al、Cu、M及R的金属原料并混合，得到混合物料；b)将所述混合物料置于熔炼炉中进行冶炼，得到熔体，其中，R元素的烧损量为5%～100%原子百分比；c)将所述熔体进行铸造，得到所述锆基非晶合金。根据该制备方法，显著降低了稀土元素的用量并保证了非晶合金的非晶特性和机械性能。CN103911564ACN1039564ACN103911564A权利要求书1/1页1.一种锆基非晶合金的制备方法，其特征在于，所述锆基非晶合金的组份符合下述化学式（I）：ZraCubAlcMdRe（I）其中M表示Ni、Fe、Co、Mn、Cr、Ti、Hf、Nb、Be、Si、Ca中的一种多种元素，R表示Sc、Y、Er中的一种或多种元素，a、b、c、d、e为原子百分数，40≤a≤70，15≤b≤35，5≤c≤15，5≤d≤15，0<e<0.3，且a+b+c+d+e=100，该非晶合金的制备方法包括以下步骤：a)分别按照形成上述化学式（I）的组成所需的量来称取含有Zr、Al、Cu、M及R的金属原料并混合，得到混合物料；b)将所述混合物料置于熔炼炉中进行冶炼，得到熔体，其中，R元素的烧损量为5%~100%原子百分比；c)将所述熔体进行铸造，得到所述锆基非晶合金。2.如权利要求1所述的锆基非晶合金的制备方法，其特征在于，M元素以中间合金的形式引入。3.如权利要求1所述的锆基非晶合金的制备方法，其特征在于，所述e满足0<e<0.1。4.如权利要求1所述的锆基非晶合金的制备方法，其特征在于，R元素以AlR中间合金的形式引入。5.如权利要求1所述的锆基非晶合金的制备方法，其特征在于，R元素的烧损量为10%~50%原子百分比。6.如权利要求1所述的锆基非晶合金的制备方法，其特征在于，在所述步骤b)中，冶炼气氛采用真空度小于100Pa的真空气氛。7.如权利要求1所述的锆基非晶合金的制备方法，其特征在于，在所述步骤b)中，冶炼气氛采用惰性气体保护气氛。8.一种锆基非晶合金，其特征在于，根据权利要求1~7所述的锆基非晶合金的制备方法制得。9.如权利要求8所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述非晶合金的临界尺寸大于2mm。2CN103911564A说明书1/7页锆基非晶合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种锆基非晶合金及其制备方法。背景技术[0002]非晶合金出现于上个世纪六十年代。最初的非晶合金由于临界尺寸（形成非晶的最大尺寸）只能达到微米级，而难以得到实际应用。但高强度、高硬度、耐腐蚀及优异的高温流动性等材料性能吸引了广大科研工作者而广为研究，并不断开发出大临界尺寸并适于工业化生产的非晶合金，其临界尺寸逐渐从微米级发展到毫米级甚者可达到厘米级。通常情况下把临界冷却速率小于500℃/s，临界尺寸大于1mm的非晶合金称为大块非晶合金。大块非晶合金的出现为工业化生产提供了可能。[0003]由于非晶合金的非晶形成能力很容易受到非金属元素或杂质元素的影响，导致非晶合金临界尺寸的大幅减小甚至无法形成非晶，尤其氧氮等非金属气体元素会大幅恶化临界尺寸。因此，通常情况对原材料的纯度要求非常苛刻，对冶炼环境的要求也非常严格，甚至需要高真空的制备条件,由此大大增加了生产成本，并难于工业化生产。[0004]另外，虽然Peker和Johnson研究开发的Zr-Ti-Cu-Ni-Be合金体系及YongZhang等人开发的Zr-M-N-Y等合金体系，具有良好的非晶合金临界尺寸，但合金中含有大量的Be、