[發明專利]一種銅鋯基非晶合金及其制備方法

無效

• 申請號: 200810141925.2
• 申請日: 2008-08-16
• 公開（公告）號: CN101649426A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 文丹華;高寬;張法亮
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C22C45/00
• 分類號: C22C45/00;C22C45/10;C22C1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種合金及其制備方法，尤其涉及一種銅鋯基非晶合金及其制備方法。

背景技術

非晶合金是組成原子排列不呈周期性和對稱性的一類新型合金材料。由于其特殊的微觀結構，致使它們具有優越的力學、物理、化學及磁性能，如高強度、高硬度、耐磨損、耐腐蝕等性能。這些優越的性能使得非晶合金在很多領域具有應用潛力。

從二十世紀九十年代初以來，以日本和美國為首，發現了一系列具有強非晶形成能力的合金成分，其中以鋯基非晶合金最為容易制得，其臨界冷卻速率在1K/s量級，可以用銅模鑄造和水淬等方法制備成三維塊體材料。近來，國外又發展了多組元銅基塊體非晶系合金，相對于鋯基、鈀基等非晶合金，銅基塊體非晶合金具有更低廉的價格和更好的實用價值，但是銅基塊體非晶合金的非晶形成能力較差。

為了解決銅基非晶合金的非晶形成能力差的問題以及進一步提高銅基非晶合金的強度，CN?1594639A公開了一種Cu基Cu-Zr-Ti系塊體非晶合金，該合金的通式為(Cu_xZr_1-x)_1-yTi_y，其中，x的取值范圍為54at％≤x≤70at％，y的取值范圍為2at％≤y≤20。而且該合金非晶形成能力最佳的成分為Cu₆₄Zr_28.5Ti_7.5。并且，該發明在實施例部分給出了如下通式的性能測量參數：Cu₆₄Zr_28.5Ti_7.5、Cu_62.3Zr_27.7Ti₁₀、Cu_60.6Zr_26.9Ti_12.5、Cu_58.8Zr_26.2Ti₁₅。與作為對比例的通式為Cu₆₀Zr₃₀Ti₁₀的非晶合金相比，該發明中通式為Cu₆₄Zr_28.5Ti_7.5的非晶合金的非晶形成能力較強，維氏硬度和屈服強度較高。而由通式為Cu_62.3Zr_27.7Ti₁₀、Cu_60.6Zr_26.9Ti_12.5、Cu_58.8Zr_26.2Ti₁₅的非晶合金的維氏硬度和屈服強度均低于對比例，非晶形成能力略高于對比例。

但是，上述發明的實施例中公開的銅基塊體非晶合金的直徑僅為3mm，因此，其非晶形成能力仍然不夠高。另外，該銅基塊體非晶合金的制備條件也比較苛刻，例如，在熔煉前需要抽真空至10^-2帕。此外，該發明實施例中的銅基非晶合金存在塑性差的缺點，因此在應用上有局限。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中非晶合金臨界尺寸小以及塑性差的缺點，提供一種臨界尺寸大以及塑性強的銅鋯基非晶合金及其制備方法。

本發明提供了一種銅鋯基非晶合金，其中，該銅鋯基非晶合金的組成如下述通式所示：(Cu_1-xZr_x)_aTi_bRE_c；其中，a、b、c均為原子百分數，80≤a≤94，5≤b≤15，0.1≤c≤10，且a、b、c之和為100，x為原子分數，0.4≤x≤0.6。所述的RE為稀土元素，為Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Ln中的至少一種。

本發明還提供了銅鋯基非晶合金的制備方法，該方法包括在保護氣體氣氛或真空環境下，將非晶合金原料進行熔煉并澆鑄冷卻成型，其中，所述非晶合金原料符合通式(Cu_1-xZr_x)_aTi_bRE_c的比例，式中，a、b、c均為原子百分數，80≤a≤94，5≤b≤15，0.1≤c≤10，且a、b、c之和為100，x為原子分數，0.4≤x≤0.6，所述的RE為稀土元素，為Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Ln中的至少一種。