[发明专利]一种能同时提高强度和塑性的钛基块体非晶合金

说明书

技术领域

本发明属于钛合金或非晶合金领域，尤其涉及一种环保型钛基块体非晶合金。

背景技术

在目前的钛合金或钛基非晶合金的研制中，在合金成分不含贵金属钯Pd和不含有毒元素铍Be的钛合金系中，其非晶形成能力比较有限，非晶临界尺寸较小，最大的不到6mm。经查询相关资料，发现钛基块体非晶现在尺寸最大的达到φ10mm，但含有贵金属钯Pd，见文献[S.L.Zhu，X.M.Wang，A.Inoue.Glass-forming ability and mechanical properties of Ti-based bulk glassyalloys with large diameters ofup to 1cm.Intermetallics，2008，16：1031～1035].另一种钛基非晶尺寸较大的达到φ8mm，但含有剧毒元素铍Be，参见文献[Gang Duan，Aaron Wiest，Mary LauraLind，Annelen Kahl and William L.Johnson.Lightweight Ti-based bulk metallic glasses excludinglate transition metals.Scripta Materialia 58(2008)465-468].在文献[Tao Zhang and AkihisaInoue.Thermal and Mechanical Properties of Ti-Ni-Cu-Sn Amorphous Alloys with a WideSupercooled Liquid Region before Crystallization.Materials Transactions，JIM，1998，10：1001～1006]，报导了Ti50Ni15Cu25Sn5Zr5的非晶尺寸最大达到直径5mm，但此文献中其相应的XRD检测数据和力学性能数据和热性能数据不详；在文献[X.F.Wu，Z.Y.Suoa，Y.Sia，L.K.Menga，K.Q.Qiu.Bulk metallic glass formation in a ternary Ti-Cu-Ni alloy system.Journal of Alloys andCompounds，452(2008)268-272]，报导了Ti50Cu42Ni8的非晶尺寸最大达到直径2mm，过冷液相区为ΔT_x 56K，约化温度为0.56，最大压缩断裂强度为2008MPa，压缩塑料性工程应变为0％，但尚缺失其1mm的情况和其他相邻成分1mm的情况；在文献[Yan-Ling Wanga，Evan Maband Jian Xu.Bulk metallic glass formation near the TiCu-TiNi pseudo-binary eutecticcomposition.Philosophical Magazine Letters，Vol.88，No.5，May 2008，319-325]，报导了Ti50Cu43Ni7的非晶尺寸最大达到直径1.5mm。其直径1mm时，过冷液相区ΔT_x为38K，最大压缩屈服强度为1914MPa，压缩断裂强度为2050MPa，压缩塑性工程应变为5-11％；在文献[黄永江，沈军，孙剑飞.Ti42.5Zr7.5Cu40Ni5Sn5块体非晶合金的形成、热稳定性与力学行为.中国科学G辑：物理学力学天文学2008年第38卷第4期：417～422]，报导了Ti42.5Cu40Zr7.5Ni5Sn5的非晶尺寸最大达到直径4mm。其直径2.5mm时，过冷液相区为64K，约化温度为0.56，最大压缩屈服强度为1978MPa，压缩断裂强度为2162MPa，压缩塑性工程应变为0.9％。在文献[Yan-Ling Wang；Jian Xu.Ti(Zr)-Cu-Ni Bulk Metallic Glasses withOptimal Glass-Forming Ability and Their Compressive Properties.Metallurgical and MaterialsTransactions；Dec 2008；39A，12；Academic Research Library pg.2990]，报导了Ti44.2Zr7.8Cu38Ni10的压缩塑性工程应变为0-5％，压缩断裂强度2230Mpa，最大非晶尺寸φ3mm，过冷液相区ΔT_x44K。