[发明专利]一种高锆含量的塑性ZrAlFe块体非晶合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高锆含量的塑性ZrAlFe块体非晶合金，其特征在于：该合金由Zr、Al和Fe三种元素组成，所述Zr的原子百分含量在67.5％以上；ZrAlFe块体非晶合金的化学成分为Zr_aAl_bFe_c，a的原子百分比为67.5～75，b的原子百分比为5～17.5，c的原子百分比为12.5～22.5，且a+b+c＝100。

2.根据权利要求1所述的高锆含量的塑性ZrAlFe块体非晶合金，其特征在于：制得的Zr_aAl_bFe_c块体非晶合金的室温压缩力学性能，屈服强度为1370～1750MPa，弹性极限为2.0％，杨氏模量为70～86GPa，塑性变形量为55～75％。

3.根据权利要求1所述的高锆含量的塑性ZrAlFe块体非晶合金，其特征在于：制得的Zr_aAl_bFe_c块体非晶合金的电化学性能，在模拟人体溶液中的开路电位为-350～-150mV，孔蚀电位为200～550mV，钝化区电位为450～750mV，钝化电流密度为10^-2A/m²数量级。

4.根据权利要求1所述的高锆含量的塑性ZrAlFe块体非晶合金，其特征在于：制得的Zr_aAl_bFe_c块体非晶合金的过冷液相区为27～57K。

5.采用铜模铸造法制备权利要求1所述的高锆含量的塑性ZrAlFe块体非晶合金的方法，其特征在于包括有下列步骤：

步骤一：配料

按Zr_aAl_bFe_c的名义成分称取各元素，其中锆(Zr)的质量百分比纯度为99.8％；铁(Fe)的质量百分比纯度为99.8％；铝(Al)的质量百分比纯度为99.9％；

步骤二：熔炼制Zr_aAl_bFe_c母合金

将步骤一称得的所需原料放入真空冶炼炉中；

调节真空冶炼炉的真空室的真空度2×10^-3Pa～5×10^-3Pa，然后充高纯氩气使真空室的真空度至0.1×10⁵Pa～0.8×10⁵Pa；

经电弧熔炼120～300s后，断弧形成第一合金锭；

翻转第一合金锭，经电弧熔炼120～300s后，断弧形成第二合金锭；

翻转第二合金锭，经电弧熔炼120～300s后，断弧，随炉冷却，取出，制得Zr_aAl_bFe_c母合金；

步骤三：铜模铸造法制备Zr_aAl_bFe_c块体非晶合金试样

将步骤二制备得到的Zr_aAl_bFe_c母合金放入快速凝固感应炉中；

调节感应炉的真空室的真空度2×10^-3Pa～5×10^-3Pa，然后充高纯氩气使真空室的真空度至0.1×10⁵Pa～0.8×10⁵Pa；

在感应温度1300～1500K下熔炼时间1～3min后喷射入铜模中，并随铜模冷却即制得Zr_aAl_bFe_c块体非晶合金棒材。