[发明专利]一种高强韧锆合金及其制备方法

权利要求书

1.一种高强韧锆合金，其特征在于：该高强韧锆合金的化学分子式为Zr_aAl_bCo_cM_d，式中：

a、b、c、d为原子百分数；其中45≤a≤50，8≤b≤10，35≤c≤40，2≤d≤5，且a+b+c+d＝100；M为Ti、Nb、Ta、Fe、Ni、Cu中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种高强韧锆合金，其特征在于：该高强韧锆合金的各组成元素的质量百分比纯度均≥99.0％。

3.根据权利要求1所述的一种高强韧锆合金，其特征在于：该高强韧锆合金的压缩屈服强度为1100～1400MPa，压缩断裂强度为1350～1710MPa。

4.根据权利要求1所述的一种高强韧锆合金，其特征在于：该高强韧锆合金在浓度为1mol/L的HCl中的腐蚀速率小于1μm/年。

5.一种如权利要求1所述的高强韧锆合金的制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下具体操作步骤：

步骤一、配料：按原子百分比称取Zr_aAl_bCo_cM_d的各组成元素，且各组成元素的质量百分比纯度均不低于99.0％，混合均匀后得熔炼原料，备用；

步骤二、熔炼制Zr_aAl_bCo_cM_d的母合金：

将步骤一所得的熔炼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至1×10^-3～5×10^-3Pa，并在质量百分比纯度≥99.999％的高纯氩气保护下进行熔炼，熔炼温度2500～2800℃；反复熔炼4遍以上，得到Zr_aAl_bCo_cM_d的母合金；

步骤三、Zr_aAl_bCo_cM_d合金铸锭冷却：

将步骤二得到的母合金在质量百分比纯度≥99.999％的高纯氩气保护下，利用真空冶炼炉的水冷铜坩埚对该母合金进行冷却，直至母合金由液态冷却至固态，然后继续保持真空冶炼炉的铜坩埚水冷状态，将母合金在真空冶炼炉内继续冷却至室温后取出，则得组织均匀的Zr_aAl_bCo_cM_d合金铸锭即所述高强韧锆合金。

6.根据权利要求5所述的高强韧锆合金的制备方法，其特征在于：该制备方法还包括步骤四、Zr_aAl_bCo_cM_d合金样品加工：

将步骤三制得的Zr_aAl_bCo_cM_d合金铸锭用线切割方法按照所需要的尺寸要求截取其中间部分，对切割后表面进行研磨抛光后，即得到Zr_aAl_bCo_cM_d合金样品。