一种块体镁基非晶合金复合材料.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102312177A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102312177A(43)申请公布日2012.01.11(21)申请号201110280499.2(22)申请日2011.09.21(71)申请人镇江忆诺唯记忆合金有限公司地址212009江苏省镇江市丁卯开发区南纬四路赛尔支路9号(72)发明人司松海司乃潮张扣山杨道清齐宝林白高鹏(51)Int.Cl.C22C45/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种块体镁基非晶合金复合材料(57)摘要一种块体镁基非晶合金复合材料，属于非晶合金和复合材料技术领域，其特征为，用纯度大于99.9％的高纯Mg金属块作为原始材料，在氩气保护下的水冷铜坩锅中熔炼Cu-Al-Y中间合金，然后将Cu-Al-Y中间合金与高纯Mg块一起放入带有入氩气保护的低碳钢坩锅中，在电阻炉中加热至750℃，保温2h，期间要定期轻摇坩锅以使合金液均匀，然后浇注到事先烘干平板铜模中，制备出Mg65Cu25-xAlxY10(x＝2，5)非晶合金复合材料。用同样的方法也制备出Mg65Cu25Y10非晶合金。CN10237ACCNN110231217702312179A权利要求书1/1页1.一种块体镁基非晶合金复合材料，其特征为，用纯度大于99.9％的高纯Mg金属块作为原始材料，在氩气保护下的水冷铜坩锅中熔炼Cu-Al-Y中间合金，然后将Cu-Al一Y中间合金与高纯Mg块一起放入带有入氩气保护的低碳钢坩锅中，在电阻炉中加热至750℃，保温2h，期间要定期轻摇坩锅以使合金液均匀，然后浇注到事先烘干平板铜模中，制备出Mg65Cu23Al2Y10和Mg65Cu20Al5Y10非晶合金复合材料。2.根据权利要求1所述一种块体镁基非晶合金复合材料，在对Mg65Cu23Al2Y10和Mg65Cu20Al5Y10非晶合金复合材料进行显微硬度测试后，试样的显微压痕边缘没有出现裂纹。2CCNN110231217702312179A说明书1/3页一种块体镁基非晶合金复合材料技术领域[0001]本发明属于非晶合金和复合材料技术领域，特指一种块体镁基非晶合金复合材料。背景技术[0002]在过去的几年当中，块体非晶合金引起了人们的广泛关注，其主要原因是非晶合金作为高强度结构材料所表现出的应用潜力。然而，所有的非晶合金都面临着同样的一个问题，就是形变过程中高度局域化剪切带的形成，导致这类材料几乎没有宏观塑性形变便发生灾难性断裂，因此，作为结构材料的应用仍然受到挑战。为了调整和改善非晶合金的综合性能，以非晶合金为基的复合材料制备成为当前非晶合金研究的热点。复合材料中的增强体的作用在于抑制局域剪切带的萌生，并促进多重剪切带的形成，与单一块体非晶合金相比较，非晶合金复合材料已显示出较大的压缩塑性应变乃至拉伸塑性应变，或者使冲击韧性得到改进。[0003]对于Mg合金，Mg基块体非晶很显然可以作为重要途径来解决其固有的缺点，即相比于钢和铝具有的低强度。通过达到非晶态，材料可以解决断层问题，可以形成高强度低密度材料，即尤为特出的高强度。Mg合金的低成本以及易于循环利用的特性使得其应值得高度重视。自从第一次Mg基非晶(Mg65Cu25Y10原子百分比)出来后，人们就在为制备多元系的Mg基非晶系作出了巨大努力，并在块体方面取得诸多成就。但是，和其它非晶合金一样都存在延性差的缺点，在没有发生明显的塑性变形前即弹性区即发生了断裂。实际上在对Mg65Cu25Y10非晶合金进行显微硬度测试后，就发现试样的显微压痕边缘出现了裂纹，裂纹的宽度与压痕的宽度相近，说明非晶态下合金的脆性较大。本发明开发出一种块体镁基非晶合金复合材料。发明内容[0004]本发明开发出一种块体镁基非晶合金复合材料，其特征为，用纯度大于99.9％的高纯Mg金属块作为原始材料，在氩气保护下的水冷铜坩锅中熔炼Cu-Al-Y中间合金，然后将Cu-Al-Y中间合金与高纯Mg块一起放入带有氩气保护的低碳钢坩锅中，在电阻炉中加热至750℃，保温2h，期间要定期轻摇坩锅以使合金液均匀，然后浇注到事先烘干平板铜模中，制备出Mg65Cu25-xAlxY10(x＝2，5)非晶合金复合材料。用同样的方法也制备出Mg65Cu25Y10非晶合金。[0005]图1为Mg65Cu25Y10非晶合金和Mg65Cu25-xAlxY10(x＝2，5)非晶合金复合材料2mm平板试样的XRD检测图谱。从图中可以看到，当x＝0时，试样显示了非晶合金特有的单一漫散射“馒头峰”，没有任何晶体相存在。当用Al元素部分替代Mg65Cu25Y10中的Cu元素后，在合金液快速凝固过程中出现了增强晶体相，如图1中(b)、(c)所示，当加入不同含量的Al时，非晶合金衍射峰上叠加有