[发明专利]一种锆基非晶薄带材连续制备的方法

权利要求书

1.一种锆基非晶薄带材连续制备的方法，其特征在于，按以下步骤进行：

(1)按设定成分熔炼母合金，其成分为：(Zr_aHf_bCu_cAl_dNi_eTi_fY_g)_100-xO_x，a、b、c、d、e、f、g、x为原子百分比，其中30≤a≤75；0≤b≤2；10≤c≤45；0≤d≤25；0≤e≤15；0≤f≤20；0≤g≤3；0.001＜x≤1；将合金原料或初步制得的母合金放入熔炼坩埚中熔炼至完全熔化，熔化后继续熔炼，在高于合金熔点200℃以上的温度下熔炼5～20min，使合金充分熔化；

(2)将合金熔体通过预热的导流管导入中间包内，中间包温度高于合金熔点100～300℃，使合金在中间包内均温，浇铸时控制合金过热度为100～300℃；

(3)非晶薄带成形过程：打开塞棒，将合金熔体经过预热的布流嘴均匀布流到铸辊辊缝中，使合金快速冷却铸轧成形；铸轧过程中，合金通过铸辊传热快速冷却，其冷却速度为8000～75000℃/s，通过控制铸轧速度为0.01～3m/s、铸轧力大小控制为每1cm宽度铸带的铸轧力为2～15kN，铸辊辊缝开口宽度设置为0.1～0.6mm，来调控合金薄带出辊温度，并将合金出辊温度控制在小于合金的晶化温度Tx；

(4)合金铸带经排辊再次冷却并导入卷取机成卷；铸带制备过程中，整个铸轧-冷却-卷取过程在高纯氩气保护的铸机腔体内完成。

2.根据权利要求1所述的锆基非晶薄带材连续制备的方法，其特征在于，使用双辊法连续快速的制备0.1～0.6mm厚度的锆基非晶合金薄带。

3.根据权利要求1所述的锆基非晶薄带材连续制备的方法，其特征在于，母合金熔炼过程和均温存储过程都在＜0.1Pa的高真空或体积纯度≥99.999％的高纯氩气保护氛围下进行的；铸轧过程在体积纯度≥99.9％的氩气保护氛围下进行。

4.根据权利要求1所述的锆基非晶薄带材连续制备的方法，其特征在于，熔炼坩埚中，直接使用合金原料进行熔炼，或者使用已熔炼好的母合金进行熔化。

5.根据权利要求1所述的锆基非晶薄带材连续制备的方法，其特征在于，通过布流嘴下端的布流口尺寸、铸辊辊缝值、铸轧速度、铜质铸辊、钢质铸辊、铸辊冷却水量的铸轧工艺参数控制凝固冷却速度达到8000～75000℃/s。

6.根据权利要求1所述的锆基非晶薄带材连续制备的方法，其特征在于，布流嘴下端的布流口设计为矩形或一排圆形，矩形宽度为0.2～1mm，圆形直径为0.5～2mm；布流方式分为三种：直接注入辊缝法、单侧浇涂法或双侧浇涂法；布流口材质为不易与合金熔体反应的SiO₂或BN。

7.根据权利要求1所述的锆基非晶薄带材连续制备的方法，其特征在于，布流嘴的预热温度范围为900～1200℃，导流管的预热温度范围为900～1000℃。

8.根据权利要求1所述的锆基非晶薄带材连续制备的方法，其特征在于，薄带铸轧过程中，通过控制合金流量控制铸辊上部的合金熔池高度稳定，并将合金熔池表面沿铸辊辊径方向的宽度控制在20mm以内。

9.根据权利要求1所述的锆基非晶薄带材连续制备的方法，其特征在于，铸辊采用导热性好的铜质或钢质合金制备，其铸辊辊径为220mm～510mm，辊面粗糙度Ra≤10μm。

10.根据权利要求1所述的锆基非晶薄带材连续制备的方法，其特征在于，铸辊冷却水进水温度控制在5～12℃，出水温度控制在5～15℃，通过控制水流量，使水升温区间小于3℃。