[发明专利]一种具有涂层的锆基非晶合金的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有涂层的锆基非晶合金的制备方法，该锆基非晶合金由以下原子配比的合金制成：（Zr_1-xAl_x）_1-a-b-cCu_aPr_bNi_c，其中x=0.25-0.35，a=0.12-0.17，b=0.03-0.04，c=0.05-0.08。本发明制备的锆基非晶合金产品，通过优化选择则原材料配比，来提高合金形成能力，并在基体上涂覆ZrC涂层，使得产品具有极高的韧性。

主权项

一种具有涂层的锆基非晶合金的制备方法，该锆基非晶合金由以下原子配比的合金制成：（Zr_1‑xAl_x）_{1‑a‑b‑c}Cu_aPr_bNi_c，其中x=0.25‑0.35，a=0.12‑0.17，b=0.03‑0.04，c=0.05‑0.08该方法包括如下步骤：（1）制备合金按照配方配比分别称取合金原料，在真空条件或氩气气氛中通过电弧熔炼将原料熔炼，在原料熔化过程中，在规律震动熔炼炉条件下，使原料全部转化为熔液，反复熔炼3‑4次；熔炼过程的真空度为10^‑1‑10^‑3Pa，氩气气氛压力为0.01‑0.05MPa，经过冷却后，得到非晶复合材料铸锭；将所述非晶复合材料铸锭放入重熔管式坩埚中进行重熔，重熔温度为1500‑1510℃；所述重熔管式坩埚放入真空感应成型炉内，其顶部置于真空感应成型炉转轮轮缘之下2‑4mm处，所述重熔管式坩埚内放置一个可上下移动的耐火柱塞，该耐火柱塞和管式坩埚内壁的间隙为1‑2mm，所述母合金置于重熔管式坩埚内的耐火柱塞顶面熔化，熔化后被转轮轮缘拖拽形成合金丝，其中真空成型炉转轮轮缘的旋转线速度为25‑27m/s，所得合金丝的直径为100‑200微米；（2）通过常规的金属材料成型工艺对合金丝进行成型，得到锆基非晶合金产品基体，其中常规的金属材料成型工艺是指常规的压铸工艺或常规的吸铸工艺；（3）在锆基非晶合金产品基体覆盖涂层在装有搅拌器的三口烧瓶中按比例加入正硅酸乙酯、γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和乙醇，其摩尔比为3:2:2；在搅拌下滴入醋酸，加入量为5g/100mL，室温反应3h后，加入甲基丙烯酸甲酯和引发剂偶氮二异丁腈，加入量分别为10g/100mL和5g/100mL，然后室温下搅拌20min得到溶胶待用；然后将市售的粒度为50‑100nm的ZrC纳米微粉和溶胶混合得到涂料，ZrC纳米微粉和溶胶的重量比为6:0.4‑0.6；然后将上述涂料涂抹到上述锆基非晶合金产品基体，涂层厚度为3‑5微米；经15min烘烤固化，烘烤温度为130℃，得到具有涂层的锆基非晶合金产品。