一种锆基非晶合金母合金的熔炼方法.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CN110331349A(43)申请公布日2019.10.15(21)申请号201910621485.9(22)申请日2019.07.10(71)申请人中国科学院金属研究所地址110016辽宁省沈阳市沈河区文化路72号(72)发明人张宏伟张海峰刘文强汤广全李宏付华萌朱正旺王爱民李正坤(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人张志伟(51)Int.Cl.C22C45/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种锆基非晶合金母合金的熔炼方法(57)摘要本发明涉及非晶合金技术领域，特别是涉及一种锆基非晶合金母合金的熔炼方法。该方法包括：将海绵锆进行预处理，得到锆电极；将坩埚安装于感应器内，烘焙并抽真空，通过线圈感应加热，对坩埚进行预热；向坩埚中加入锆电极，充入保护气体，感应加热至熔化；一定时间后打开二次加料装置，向坩埚中加入剩余的合金原料，感应加热至熔化均匀，倒入模具，冷却，得到锆基非晶合金母合金。本发明一方面将锆从蜂窝结构变为实心结构，有利于感应熔化，可以避免熔化过程中材料部分不熔造成的成分不均匀；另一方面通过对锆原料提前进行一定时间的精炼提纯，可以消除有害杂质元素，制备的合金氧氮含量低，成分均匀，从而得到合格的非晶合金母合金。CN110331349ACN110331349A权利要求书1/1页1.一种锆基非晶合金母合金的熔炼方法，其特征在于，其包括：(1)将海绵锆进行预处理，得到锆电极；(2)将坩埚安装于感应器内，烘焙并抽真空，通过线圈感应加热，对坩埚进行预热；(3)向坩埚中加入锆电极，充入保护气体，线圈感应加热至熔化；(4)熔化预制时间后打开二次加料装置，向坩埚中加入剩余的合金原料，线圈感应加热至熔化均匀，倒入模具，冷却，得到锆基非晶合金母合金。2.根据权利要求1所述的锆基非晶合金母合金的熔炼方法，其特征在于，预处理包括：将海绵锆进行机械压实，将海绵锆从蜂窝结构变为实心结构，得到锆电极。3.根据权利要求1所述的锆基非晶合金母合金的熔炼方法，其特征在于，预热的功率为10～20kW，保温4～10小时，预热温度为500～1200℃。4.根据权利要求1所述的锆基非晶合金母合金的熔炼方法，其特征在于，锆电极和剩余的合金原料的线圈感应加热的功率为20～70kW，加热的温度为1000～1600℃。5.根据权利要求1所述的锆基非晶合金母合金的熔炼方法，其特征在于，预制时间为10～30min。6.根据权利要求1所述的锆基非晶合金母合金的熔炼方法，其特征在于，剩余的合金原料为铌、铜、镍、铝和钇中的至少一种。7.根据权利要求1所述的锆基非晶合金母合金的熔炼方法，其特征在于，锆基非晶合金母合金的氧含量为0.03～0.05ppm，氮含量为0.002～0.005ppm。2CN110331349A说明书1/4页一种锆基非晶合金母合金的熔炼方法技术领域[0001]本发明涉及非晶合金技术领域，特别是涉及一种锆基非晶合金母合金的熔炼方法。背景技术[0002]非晶合金也叫金属玻璃，通常采用将液态合金熔体快速凝固的方法制备，其内部结构表现为类似玻璃的长程无序的非晶结构。非晶合金独特的原子排列结构使其具有很多优良的特性，如：高强度、高硬度以及高耐磨性等等。在国防军工、航天航空、石油化工、生物医学、精密机械、消费电子和信息等领域具有重要的应用前景，作为国际材料领域研究的热点，有望取代传统材料，市场前景广阔。[0003]但在现有技术中，由于锆体积大，并且海绵锆为蜂窝结构，磁感应线圈并不能直接加热将锆熔化，现有锆基非晶合金母合金的熔炼通常先加入其他合金原料，后加入锆，从而避免产生锆不熔，但该种方法锆的杂质没有排除，从而影响锆基非晶合金母合金的成型以及性质。发明内容[0004]本发明的主要目的在于，提供一种新型的锆基非晶合金母合金的熔炼方法，所要解决的技术问题是对锆进行预处理，有利于感应熔化，从而得到氧氮含量低的锆基非晶合金母合金，从而更加适于实用。[0005]本发明的技术方案是：[0006]一种锆基非晶合金母合金的熔炼方法，其包括：[0007](1)将海绵锆进行预处理，得到锆电极；[0008](2)将坩埚安装于感应器内，烘焙并抽真空，通过线圈感应加热，对坩埚进行预热；[0009](3)向坩埚中加入锆电极，充入保护气体，线圈感应加热至熔化；[0010](4)熔化预制时间后打开二次加料装置，向坩埚中加入剩余的合金原料，线圈感应加热至熔化均匀，倒入模具，冷却，得到锆基非晶合金母合金。[0011]所述的锆基非晶合金母合金的熔炼方法，预处理包括：将海绵锆进行机械压实，将海绵锆从蜂窝结构变为实心结构，得到锆电极。[0012]所述的锆基非晶合金母合金