[發(fā)明專利]Fe-W-Y-B系塊體非晶合金

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810061420.5
• 申請(qǐng)日: 2008-05-09
• 公開（公告）號(hào): CN101469394A
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣建中;黃興民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C45/02
• 分類號(hào): C22C45/02
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 劉曉春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及非晶態(tài)合金領(lǐng)域，特別涉及Fe-W-Y-B系塊體非晶合金。

背景技術(shù)

不同于傳統(tǒng)晶態(tài)材料，非晶態(tài)合金具有原子排列長(zhǎng)程無序、短程有序的特殊微觀結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)越的物理、化學(xué)、機(jī)械及磁性能，因而擁有廣泛的應(yīng)用前景。經(jīng)過近幾十年來長(zhǎng)期不懈的努力，國(guó)內(nèi)外科研工作者現(xiàn)已開發(fā)制備出Fe基、Ni基、Zr基、Cu基、Mg基、Co基、Ti基、稀土基等塊體非晶合金體系。其中Fe基塊體非晶合金因其獨(dú)特的磁性能和相對(duì)低廉的價(jià)格而特別受到關(guān)注。然而，作為一種潛在的功能材料，現(xiàn)有已開發(fā)的Fe基非晶合金體系還不同時(shí)擁有強(qiáng)的非晶形成能力和優(yōu)良的軟磁性能。因此，開發(fā)和研制一種兼具優(yōu)良軟磁性能和強(qiáng)非晶形成能力的Fe基塊體合金體系具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

為了開發(fā)出兼具優(yōu)良軟磁性能和強(qiáng)非晶形成能力的Fe基非晶合金體系，本發(fā)明的目的在于提供一種成分簡(jiǎn)單，性能優(yōu)良的Fe-W-Y-B系塊體非晶合金。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

該系塊體非晶合金包含體積分?jǐn)?shù)50～100％的非晶相，合金化學(xué)分子式為合金化學(xué)分子式為Fe_100-x-y-zW_xY_yB_z。其中x、y和z分別為W元素、Y元素和B元素的原子百分?jǐn)?shù)，100-x-y-z為Fe元素的原子百分?jǐn)?shù)，0＜x＜10，0＜y＜10，20＜z＜24。

所述非晶合金的組成元素Fe，W，Y，B的原料純度都是99.5％～99.9％。

本發(fā)明具有的有益效果是：給出了一個(gè)熱穩(wěn)定性高，非晶形成能力強(qiáng)，軟磁性能和機(jī)械性能優(yōu)良的四元合金體系，并確定了形成包含體積分?jǐn)?shù)50～100％的非晶相的塊體(最小尺寸大于2mm)合金的成分范圍。該體系非晶態(tài)合金的優(yōu)異性意味著其是一種具有應(yīng)用前景的功能材料。

附圖說明

圖1為按照實(shí)施例1制備的Fe₆₉W₃Y₆B₂₂和Fe₆₈W₄Y₆B₂₂塊體非晶合金的力學(xué)壓縮性能曲線；

圖2為按照實(shí)施例1、2、3制備的Fe-W-Y-B系塊體非晶合金的XRD圖；

圖3為按照實(shí)施例1、2、3制備的Fe-W-Y-B系塊體非晶合金的DSC圖；

具體實(shí)施方式

步驟1：熔煉母合金錠子，合金化學(xué)分子式為Fe_78-x-yW_xY_yB₂₂，其中x和y分別為W元素和Y元素的原子百分?jǐn)?shù)，F(xiàn)e_100-x-y-zW_xY_yB_z。其中x、y和z分別為W元素、Y元素和B元素的原子百分?jǐn)?shù)，100-x-y-z為Fe元素的原子百分?jǐn)?shù)，0＜x＜10，0＜y＜10，20＜z＜24。

步驟2：采用單輥甩帶法、吹鑄法或吸鑄法將步驟1得到的母合金錠子制成塊體或條帶樣品。

步驟3：用X射線衍射法表征所得樣品的結(jié)構(gòu)，用差示掃描量熱法獲得樣品的熱力學(xué)參數(shù)。

步驟4：用阿基米德法測(cè)量塊體合金樣品的密度。

步驟5：用力學(xué)性能試驗(yàn)機(jī)表征制備的柱狀樣品的機(jī)械性能。

步驟6：用磁學(xué)測(cè)試儀器(振動(dòng)磁強(qiáng)儀和B-H回線示波器)檢測(cè)條帶合金樣品的磁學(xué)性能。

實(shí)施例1：

該實(shí)施例采用吹鑄法制備直徑2mm的Fe₆₈W₄Y₆B₂₂塊體非晶合金棒。

步驟1：按原子百分比Fe₆₈W₄Y₆B₂₂稱量純度為99.8％的Fe，純度為99.7％的W以及純度均為99.5％的Y和單晶B，在鈦吸附的氬氣氛中電弧熔煉，獲得混合均勻的母合金錠子。

步驟2：把步驟1獲得的錠子破碎成小塊，并置于酒精中超聲波清洗。

步驟3：將步驟2得到的小塊合金裝入下端開口的石英管中，在真空中感應(yīng)加熱，用高純氬氣把熔融的合金液吹入內(nèi)徑2mm的水冷銅模中，制得塊體非晶合金。

步驟4：用阿基米德法測(cè)量該塊體樣品的密度。

步驟5：用X射線衍射法表征該塊體非晶的結(jié)構(gòu)。

步驟6：用差示掃描量熱法獲得該塊體樣品的熱力學(xué)參數(shù)。