[发明专利](Ti‑Cu‑Ni‑Zr)‑Sn系非晶复合材料及其制备方法

摘要

一种(Ti‑Cu‑Ni‑Zr)‑Sn系非晶复合材料及其制备方法。所述的(Ti‑Cu‑Ni‑Zr)‑Sn系非晶复合材料由Ti、Cu、Ni、Zr和Sn组成，其原子百分比为(Ti45Cu39～42.5Ni7.5～11Zr5)98Sn2。本发明通过选取不含有毒元素Be的合金系，合理调节元素配比和添加少量的Sn元素，获得具有高断裂强度和一定塑性的Ti基非晶复合材料。采用本发明制备的合金由非晶相和β‑Ti枝晶增强相构成，使该合金表现出超高的力学性能匹配，屈服强度σy≥1310MPa，抗压强度σbc≥2460MPa，断裂前塑性应变εp≥9.3％。

主权项

一种(Ti‑Cu‑Ni‑Zr)‑Sn系非晶复合材料，其特征在于，所述的(Ti‑Cu‑Ni‑Zr)‑Sn系非晶复合材料由Ti、Cu、Ni、Zr和Sn组成，其原子百分比为(Ti45Cu39～42.5Ni7.5～11Zr5)98Sn2；所述的Ti、Cu、Ni、Zr和Sn均为块状，纯度均≥99.99％；制备所述(Ti‑Cu‑Ni‑Zr)‑Sn系非晶复合材料的具体过程是：第一步，原料的表面处理；第二步，制备合金锭；所述制备合金锭时，采用电弧熔炼方法，在高纯氩气保护下对经过表面处理的原料进行重复多次熔炼；具体是，在高纯氩气保护下对经过表面处理的原料进行第一次熔炼，熔炼电流为400A，熔炼时间为5min；熔炼结束后，高真空电弧熔炼及吸铸设备降温至室温，将凝固后的合金锭翻转180゜，重复所述第一次熔炼的过程，对经过表面处理的原料进行第二次熔炼，熔炼时间为5min；所述重复熔炼的过程为五次，以保证合金锭成分均匀熔炼过程在高纯氩气保护下进行；熔炼结束后，得到合金锭；第三步，吸铸；将得到的合金锭切块后置于吸铸铜模内，在高真空电弧熔炼及吸铸设备的吸铸室中，采用400A电流使得吸铸铜模中的合金母锭完全熔化为合金溶液，氩气保护下吸铸至水冷铜模中，得到试棒。