[发明专利]准晶颗粒强化的镁基非晶合金内生复合材料及其制备方法

权利要求书

1.准晶颗粒强化的镁基非晶合金内生复合材料，其特征是：元素组成分子式为Mg_aZn_bCa_cRE_d，其中a、b、c、d为相应元素的原子含量，RE为稀土元素中的一种或几种的混合，20≤b≤40，2≤c≤12，0.2≤d≤12，a+b+c+d=100；并且，其微观结构由非晶相与准晶相组成，准晶体相主要由Mg、Zn及RE元素构成，非晶相主要由Mg、Zn及Ca元素构成。

2.如权利要求1所述的准晶颗粒强化的镁基非晶合金内生复合材料，其特征是：所述的Ca含量为2≤c≤12，进一步优选为3≤c≤8。

3.如权利要求1所述的准晶颗粒强化的镁基非晶合金内生复合材料，其特征是：所述的RE含量为0.2≤d≤12，进一步优选为0.5≤d≤5。

4.如权利要求1所述的准晶颗粒强化的镁基非晶合金内生复合材料，其特征是：所述的准晶相还固溶有Ca元素。

5.如权利要求1所述的准晶颗粒强化的镁基非晶合金内生复合材料，其特征是：所述的准晶相为Mg₃Zn₆RE₁。

6.如权利要求1所述的准晶颗粒强化的镁基非晶合金内生复合材料，其特征是：所述的非晶相还包括RE元素。

7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的准晶颗粒强化的镁基非晶合金内生复合材料的制备方法，其特征是：包括如下步骤：

（1）按照所述的元素组成将合金充分熔化，使熔体成分均匀；

（2）将上述合金熔体以10℃/min～1000℃/min的速率凝固到室温，在凝固过程中，热力学稳定准晶颗粒作为初生相首先析出，而具有一定非晶形成能力的剩余熔体在准晶颗粒全部析出之后凝固为对应的晶体组织，从而得到准晶-晶体复合组织；

（3）确定该准晶-晶体复合组织中晶体组织的熔化终了温度T_m与准晶颗粒的熔化终了温度T_n，将步骤（2）得到的准晶-晶体复合组织重新加热，使加热后合金的温度大于T_m并小于T_n，以确保该加热过程中准晶体颗粒保持稳定，而具有一定非晶形成能力的其它晶体组织全部熔化，形成半固态的合金熔体；

（4）将该半固态的合金熔体通过快速凝固技术冷却到室温，使准晶颗粒进一步保留，而具有一定非晶形成能力的剩余熔体转变为非晶相，即得到准晶颗粒强化的镁基非晶合金内生复合材料。

8.如权利要求7所述的准晶颗粒强化的镁基非晶合金内生复合材料的制备方法，其特征是：所述的步骤（3）中，加热后合金的温度大于T_m并且小于T_n-50℃；作为优选，加热后温度大于T_m并且小于T_n-75℃。

9.如权利要求7所述的准晶颗粒强化的镁基非晶合金内生复合材料的制备方法，其特征是：所述的步骤（3）中，加热后保温一定时间，保温时间为0.1分钟～5分钟。

10.如权利要求7所述的准晶颗粒强化的镁基非晶合金内生复合材料的制备方法，其特征是：所述的步骤（1）中，按照所述的元素组成在600℃～750℃将合金熔化。