[发明专利]具有拉伸塑性的大尺寸金属玻璃复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有拉伸塑性的大尺寸金属玻璃复合材料，其特征在于所述金属玻璃复合材料的合金成分表达式为：Zr_aTi_bM_cCu_dNi_eBe_f，其中M为Nb，V或Hf中的一种，a、b、c、d、e、f表示原子百分比，范围分别为10≤a≤70，10≤b≤70，4≤c≤20，2≤d≤20，0≤e≤15，5≤f≤22.5，a+b+c+d+e+f＝100。

2.根据权利要求1所述的具有拉伸塑性的大尺寸金属玻璃复合材料，其特征在于：(Zr₄TiM_0.33)_g(Cu₅Ni₄)_hBei，g、h、i表示原子百分比，范围分别为70≤g≤90，5≤h≤15，5≤i≤20，g+h+i＝100。

3.根据权利要求1所述的具有拉伸塑性的大尺寸金属玻璃复合材料，其特征在于：(Zr₄Ti₄M)_jCu_kBe_l，j、k、l表示原子百分比，范围分别为70≤j≤90，5≤k≤15，5≤l≤20，j+k+l＝100。

4.根据权利要求1所述的具有拉伸塑性的大尺寸金属玻璃复合材料，其特征在于：(Zr₂Ti₄M)_mCu_nBe_p，m、n、p表示原子百分比，分别为70≤m≤90，5≤n≤10，5≤p≤20，m+n+p＝100。

5.根据权利要求1所述的具有拉伸塑性的大尺寸金属玻璃复合材料，其特征在于：(ZrTi₃M)_xCu_yBe_z，x、y、z表示原子百分比，分别为70≤x≤90，5≤y≤10，5≤z≤20，x+y+z＝100。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的具有拉伸塑性的大尺寸金属玻璃复合材料，其特征在于：金属玻璃复合材料的固相线为680℃，液相线为1150℃～1200℃，具有470℃～520℃的固液两相区宽度，在750℃～950℃之间的任意温度内进行半固态热处理。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的具有拉伸塑性的大尺寸金属玻璃复合材料，其特征在于：金属玻璃复合材料的最大尺寸达到30mm，析出的固溶体相体积分数在10-90％范围内可任意调整，其晶粒尺寸可任意控制在5～100μm内，其形貌为近球状。

8.一种具有拉伸塑性的大尺寸金属玻璃复合材料制备方法，包括以下步骤：

第一步：选取纯度大于99.5％合金元素Zr、Ti、M、Cu、Ni、Be，按照Zr_aTi_bM_cCu_dNi_eBe_f进行配比，并在钛吸氧的纯氩气氛电弧炉中熔炼母合金，使合金成分均匀化，吸铸成母合金型材，其中a、b、c、d、e、f表示原子百分比，范围分别为10≤a≤70，10≤b≤70，4≤c≤20，2≤d≤20，0≤e≤15，5≤f≤22.5，a+b+c+d+e+f＝100；

第二步：将母合金型材后放入坩埚内，加热至1300℃～1350℃，并保温，进行过热处理，熔解杂质相；

第三步：将温度降低到固液两相区内，进行半固态处理，控制析出的固溶体相的形貌和尺寸；

第四步：实施半固态顺序凝固形成金属玻璃复合材料。

9.根据权利要求8所述的具有拉伸塑性的大尺寸金属玻璃复合材料制备方法，其特征在于：第二步中将石墨粉体和粘土按照5∶1比例混合配料，并根据构件的形状、尺寸模压成型，再进行焙烧，制作成坩埚，实现构件的一步成型。

10.根据权利要求8所述的具有拉伸塑性的大尺寸金属玻璃复合材料制备方法，其特征在于：第二、三和四步中的过热处理、半固态处理和顺序凝固是在2×10^-3Pa的高真空下采用真空电阻炉加热方式进行控制的，从而使合金试样处在同一稳定的温度场中，获得微观组织均匀的试样。