[发明专利]一种锆基非晶薄带材连续制备的方法

说明书

本发明属于非晶合金制备领域，具体涉及一种使用双辊法连续制备锆基非晶合金薄带材的方法。该方法将合金原料或初步制得的母合金在真空感应熔炼炉中熔炼获得锆基非晶母合金熔体，控温达到要求后，充入氩气并打开真空感应熔炼炉与中间包间的闸板阀，将熔体通过预热流道导入具有高纯氩气保护的中间包内。中间包的控流塞棒打开后，合金熔体经布流嘴均匀布流后注入铸辊辊缝中，通过水冷铸辊冷却成形为非晶带材，非晶带材经排辊继续冷却并导入卷取设备。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。本发明中非晶形成过程流程短、冷速快且制备过程连续化，利用本发明的方法可高效、连续地制备锆基非晶薄带材，促进锆基非晶合金的应用。

技术领域

本发明属于非晶合金制备领域，具体涉及一种使用双辊法连续制备锆基非晶合金薄带材的方法。

背景技术

非晶合金，也称金属玻璃(Metallic Glass)或玻璃合金(Glassy Alloy)，是应用现代快速凝固冶金技术制备获得的一种新型的、特殊的、物质状态明显区别于晶态的合金材料。由于非晶合金独特的原子结构排列及金属键组成，使非晶合金具有相比于传统晶态金属材料更为优异的力学性能、物理性能及化学性能。这使非晶合金在航空航天、兵器工业、精密仪器、生物医疗和电力输送等方面具有广泛的应用前景。

早期非晶合金的制备需要很大的冷却速度(＞10⁶K/s)，当时非晶合金只能以粉、丝、薄带等形式存在，极大地削弱非晶合金性能潜力的发挥，限制非晶合金在工业中的应用。因此，自上世纪八十年代末开始，如何提高非晶合金的形成能力，制备大尺寸的非晶合金成为新材料研究领域中重点研究方向之一。从20世纪80年代至今的几十年里，经过大量学者的努力，已经开发出Zr基、Ti基、Fe基、Co基、Ni基、Cu基、Pt基等大量具有大的玻璃形成能力的合金体系；发展水淬法、铜模铸造法、定向凝固法、非晶粉末挤压法等多种块体非晶合金的制备技术。其中，使用单辊法生产的具有优良的软磁性能的非晶薄带在国内已经有大规模、广泛的应用，为我国电力系统的节能减排做出突出贡献。而且，块体非晶合金的制备与应用同样取得长足的发展，因其优异的力学性能，已被作为结构材料生产并应用于电子产品、体育器材、汽车零件等。目前，市场上应用的块体非晶合金产品最主要的生产方式是压铸法，由于其自身条件限制，只能生产小规格产品。而作为结构材料中应用广泛的板带材，依然没有可靠的生产方式。因此，如何实现非晶合金板带材连续、大量、稳定的生产，推动块体非晶合金的广泛应用，是当前非晶产业急需解决的问题之一。