[发明专利]一种钛基非晶材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种钛基非晶材料的制备方法，该钛基非晶材料基体由以下原子配比的合金制成：Ti_{1‑a‑b‑c}Al_aB_bZr_c，其中a=0.07‑0.15，b=0.02‑0.05，c=0.15‑0.21。该方法制备的钛基非晶材料具有非晶合金的特点，非晶合金形成能力较大，还具有突出的断裂强度与塑性变形能力。

主权项

一种钛基非晶材料的制备方法，该钛基非晶材料基体由以下原子配比的合金制成：Ti_{1‑a‑b‑c}Al_aB_bZr_c，其中a=0.07‑0.15，b=0.02‑0.05，c=0.15‑0.21；该方法包括如下步骤：（1）按照上述分子式称取各元素进行配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的B块和纯度为99.99％的Al块进行合金配料配置，打磨去除金属原料的表面氧化皮，按照摩尔比进行精确称量配比并使用乙醇超声波清洗原料；（2）将步骤(1)配制的原料装入熔炼炉中，在真空度优于10^‑3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，熔炼温度为1350‑1600℃，对炉体抽真空至真空度≤1×10^‑2Pa，充入纯氩气直到炉内压力达到0.4‑0.5个大气压，充分合金需熔炼3‑5遍，保证熔炼均匀，冷却后得到成分均匀的母合金铸锭；（3）将合金锭破卒后装适量于石英管中，采用单辊急冷甩带技术，在Ar气氛中以40m/s的速度甩带，制得非晶合金条带；将非晶合金条带置于石英管中，抽真空至低于3×10^‑3Pa，然后置于热处理炉中，780℃保温3分钟后迅速将石英管放入水中淬火至室温，得到钛基非晶材料基体带材；（4）按如下重量百分比准备熔覆的的金属粉末：15％≤Zr≤20％、2％≤Ni≤8％、2％≤Si≤5％、1％≤B≤5％、2％≤C≤6％，钛粉为余量，球磨混合，金属粉末的粒度范围为60‑150微米；（5）使用连续光纤激光器，设定熔覆工艺，采用同步送粉方式对步骤（4）中的金属粉末进行多道熔覆，冷却至室温，在钛基非晶材料基体带材制备一层合金涂层；（6）使用连续光纤激光器，设定重熔工艺，对步骤（5）中制得的合金涂层进行激光表面重熔，冷却至室温，获得具有非晶涂层的钛基非晶材料。