[发明专利]一种无镍低铜锆基块体非晶合金及其制备方法

权利要求书

1.一种无镍低铜锆基块体非晶合金，其特征在于：所述合金组成成分为原子百分比：Zr_aTi_bNb_cAl_dFe_eCu_fAg_gPd_h，其中a：60％～70％、b：1％～2.5％、c：0％～2.5％、d：7.5％～12.5％、e：5％～15％、f：5％～15％、g：0％～10％、h：0％～10％。

2.根据权利要求1所述的一种无镍低铜锆基块体非晶合金，其特征在于：所述合金Zr_aTi_bNb_cAl_dFe_eCu_fAg_gPd_h组成成分的原子百分比为：a：60％～65％、b：1％～2.5％、c：0％～1％、d：7.5％～10％、e：7.5％～12.5％、f：7.5％～12.5％、g：2.5％～10％、h：2.5％～10％，其具有高的形成能力，非晶合金的临界形成尺寸大于5mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种无镍低铜锆基块体非晶合金，其特征在于：所述非晶合金临界尺寸为1.5-14mm。

4.根据权利要求1-3任意之一所述的一种无镍低铜锆基块体非晶合金，其特征在于：所述合金具有1520MPa～1780MPa的压缩屈服强度，弹性模量74GPa～88GPa，同时最大塑性变形量达到15％。

5.根据权利要求1-4任意之一所述的一种无镍低铜锆基块体非晶合金，其特征在于：所述锆(Zr)的质量百分比纯度为99.8％；钛(Ti)的质量百分比纯度为99.99％；铌(Nb)的质量百分比纯度为99.9％；铜(Cu)的质量百分比纯度为99.98％；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％；银(Ag)的质量百分比纯度为99.9％；钯(Pd)的质量百分比纯度为99.95％。

6.一种无镍低铜锆基块体非晶合金的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤一：按照权利要求1所述配料

按Zr_aTi_bNb_cAl_dFe_eCu_fAg_gPd_h的名义成分称取各元素；

步骤二：熔炼制Zr_aTi_bNb_cAl_dFe_eCu_fAg_gPd_h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，制得母合金；

步骤三：铜模铸造法制备块体非晶合金试样

将步骤二制备得到的母合金放入快速凝固感应炉或高频感应炉中；

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1200～1500K下熔炼时间1～3min后喷射或浇注入铜模中，并随铜模冷却即制得块体非晶合金棒材。

7.根据权利要求6所述的一种无镍低铜锆基块体非晶合金的制备方法，其特征在于：所述熔炼合金锭的次数为3～5次，以保证合金锭内部成分的均匀。

8.根据权利要求6或7所述的一种无镍低铜锆基块体非晶合金的制备方法，其特征在于：所述锆(Zr)的质量百分比纯度为99.8％；钛(Ti)的质量百分比纯度为99.99％；铌(Nb)的质量百分比纯度为99.9％；铜(Cu)的质量百分比纯度为99.98％；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％；银(Ag)的质量百分比纯度为99.9％；钯(Pd)的质量百分比纯度为99.95％。