[发明专利]一种高硬度非晶复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高硬度非晶复合材料，其特征在于，包括基础合金部分、硬质添加部分和粘结添加部分；

所述基础合金部分的元素组成及原子摩尔百分含量为Zr：45-60％，Hf：5-10％，Al：5-15％，Ni：8-22％，Cu：6-14％；

所述硬质添加部分为ZrC或WC纳米微粉，其添加量为所述基础合金部分质量的12-26％，WC纳米微粉的粒径为10-100nm；

所述粘结添加部分为Re、W、Mo元素中的一种或两种，其添加量为上述基础合金部分质量的4-8％。

2.根据权利要求1所述的高硬度非晶复合材料，其特征在于，所述基础合金部分的元素组成及原子摩尔百分含量为Zr：54-58％，Hf：6-8％，Al：10-15％、Ni：15-20％，Cu：8-12％。

3.根据权利要求1所述的高硬度非晶复合材料，其特征在于，所述硬质添加部分选用ZrC纳米微粉，其添加量为基础合金部分质量的12-18％。

4.根据权利要求1所述的高硬度非晶复合材料，其特征在于，粘结添加部分为Re，其添加量为基础合金部分质量的8％。

5.根据权利要求1所述的高硬度非晶复合材料，其特征在于，还包括质量占基础合金部分质量的0.5-2％的B或Si元素。

6.根据权利要求1所述的高硬度非晶复合材料，其特征在于，还包括质量占基础合金部分质量的0.5-2％的Nd元素。

7.一种根据权利要求1-6任意一项所述的高硬度非晶复合材料的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行:

1)按照配方配比分别称取基础合金部分的原料、粘结添加部分的原料以及基础合金部分的原料；首先将硬质添加部分的原料与粘结添加部分的原料混合均匀，得到混合原料；然后将混合原料放置于基础合金部分的原料的底部，得到待处理合金原料；

2)将待处理合金原料在惰性气氛中通过电弧熔炼的方式进行熔炼，分两次进行；第一次熔炼控制电流为10-50A，缓慢加热，使合金原料全部变成液态即可；第二次熔炼则加大电流，控制熔炼电流为200-900A，使液态的合金原料迅速均匀混合；经过冷却后，得到非晶复合材料铸锭；熔炼过程中控制惰性气氛的压力为0.01-0.05MPa，冷却过程中控制冷却速度为10²-10³K/s；

3)通过常规的金属材料成型工艺对非晶复合材料铸锭进行成型，得到高硬度非晶复合材料产品。

8.根据权利要求7所述的高硬度非晶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，当完成第二次熔炼后，还进行1-2次熔炼。

9.根据权利要求7所述的高硬度非晶复合材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中，常规的金属材料成型工艺是指常规的压铸工艺或常规的吸铸工艺。

10.一种根据权利要求1-6任意一项所述的高硬度非晶复合材料的应用，其特征在于：将它用于消费类电子产品、医疗器械产品、航空航天工业产品、机器仪表工业产品、汽车工业产品、首饰材料行业产品或装饰材料行业产品。