[发明专利]一种低成本非晶合金件的制备方法及低成本非晶合金件

权利要求书

1.一种低成本非晶合金件的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一，将非晶合金原料按照配比后混合，在真空条件或者惰性气氛下熔炼成均匀的母合金锭；

步骤二，将母合金锭粉碎至5-12cm作为熔炼原料；

步骤三，将熔炼原料加热至高于其熔点100 -150K，使之熔化混合均匀后，在真空条件下或者惰性气氛中利用压铸或者吸铸的方式进行非晶合金件的铸造，获得所需非晶合金件；

所述铸造过程中非晶合金件的冷却步骤为：

一次冷却：在真空度或者惰性气氛压力为10 ^-2-10Pa条件下，以50 -200K/s的冷却速度对铸造模具进行冷却，冷却至非晶合金件温度为300 -450℃；

二次冷却：取出铸造模具中的成型非晶合金件，在大气气氛下，以10⁴-10⁵K/s的冷却速度将其冷却至室温；

所述低成本非晶合金件，其特征在于：所述合金元素原子百分比表达式为M_aCu_bAl_cNi_dN_e，其中M为Zr、Ti 、Ni中的一种，N为Hf 、Fe 、Co、Nb、Y中的一种或者多种，所述合金中元素种类不超过6种；其中：10<a<29，55<b<65，10<c< 15，5<d< 10，0.5<e<2。

2.如权利要求1所述低成本非晶合金件的制备方法，其特征在于：步骤一中母合金锭熔炼的真空度或者惰性气氛压力为0.1-100Pa；步骤三中，熔炼过程的真空度或者惰性气氛压力为10^-2-10Pa。

3.如权利要求1所述低成本非晶合金件的制备方法，其特征在于：步骤一中，非晶合金原料纯度不低于98%。

4.如权利要求1所述低成本非晶合金件的制备方法，其特征在于：步骤三中，二次冷却步骤中采用的冷却方式为：利用水淬或者油淬对脱模后的非晶合金件进行冷却。

5.如权利要求1所述低成本非晶合金件的制备方法，其特征在于：步骤三中，熔炼过程采用的熔炼方法为激光加热、电弧加热、电容放电加热方法中的一种。

6.如权利要求1所述低成本非晶合金件的制备方法，其特征在于：步骤三中的熔炼过程中，向熔炼原料中添加占熔炼原料质量百分比0.001-0.05w t%的Si、C S或者稀土元素中的一种或者多种。

7.一种低成本非晶合金件，其特征在于：所述非晶合金件的制备方法如权利要求1 -6任一所述。

8.如权利要求7所述低成本非晶合金件，其特征在于：所述合金原子百分比表达式为Zr_aCu_bAl_cNi_dN_e、Ti_aCu_bAl_cNi_dN_e、Ni_a+dCu_bAl_cN_e。

9.如权利要求7所述低成本非晶合金件，其特征在于：所述非晶合金中非晶相占比大于80%，非晶形成能力大于20mm，弹性极限为0.5-2%；锆基非晶合金弯曲强度为1000-2000MPa；抗拉强度为1000-1800MPa；维氏硬度为400-700；断裂韧性大于68MPa；镍基非晶合金弯曲强度为1800-3000MPa；抗拉强度为1800-2700MPa；维氏硬度为400-700；断裂韧性大于70MPa；钛基非晶合金弯曲强度为2080-3200MPa；抗拉强度为2100-3000MPa；维氏硬度为300-650；断裂韧性大于70MPa。