[發明專利]具有韌性晶體相CuaZrbAlcMd非晶合金復合材料及其晶體相的均勻化方法

無效

• 申請號: 201110225178.2
• 申請日: 2011-08-08
• 公開（公告）號: CN102286707A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 李然;劉增乾;張濤
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: C22C45/00
• 分類號: C22C45/00
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 李有浩

1.一種均勻彌散分布著韌性晶體相Cu_aZr_bAl_cM_d非晶合金復合材料，其特征在于：Cu_aZr_bAl_cM_d非晶合金復合材料中a、b、c、d為摩爾百分數，44≤a≤50、44≤b≤50、3≤c≤7、0.05≤d≤1.50，且a+b+c+d＝100；M為金屬元素Ta、W、Mo、Nb、Hf、Re中的一種或兩種以上的組合；

所述Cu_aZr_bAl_cM_d非晶合金復合材料經X射線衍射分析，發現其為非晶合金復合材料結構，基體為非晶態結構，晶體相確定為CuZr(B2)相；

所述Cu_aZr_bAl_cM_d非晶合金復合材料經橫截面電鏡SEM掃描觀察，發現晶體相顆粒具有較均勻的大小與分布，顆粒大小為10～180μm；

所述Cu_aZr_bAl_cM_d非晶合金復合材料經萬能材料力學試驗機對復合材料試樣進行壓縮與拉伸力學性能測試發現，該復合材料具有良好的力學性能，其屈服強度為1450～1690MPa，壓縮塑性為8.0～9.2％，拉伸塑性為2.0～2.6％，且具有明顯加工硬化特性。

2.制備權利要求1所述的Cu_aZr_bAl_cM_d非晶合金基復合材料中晶體相均勻化的方法，其特征在于包括有下列步驟：

步驟一：配料

按照Cu_aZr_bAl_cM_d目標成分稱取Cu、Zr、Al、M各元素，混合均勻得到熔煉原料，且各元素的質量百分比純度不低于99.0％；M為金屬元素Ta、W、Mo、Nb、Hf、Re中的一種或兩種以上的組合；

所述的Cu_aZr_bAl_cM_d中a、b、c、d為摩爾百分數，44≤a≤50、44≤b≤50、3≤c≤7、0.05≤d≤1.50，且a+b+c+d＝100；

步驟二：熔煉Cu_aZr_bAl_cM_d合金

將熔煉原料放入真空電弧爐中進行熔煉，在質量百分比純度為99.999％的氬氣保護氣氛下熔煉均勻后取出得到Cu_aZr_bAl_cM_d合金錠；

熔煉參數：熔煉時真空電弧爐的真空度為≤3×10^-2Pa；

熔煉溫度為1200℃～3000℃；

熔煉時間為2～10min；

步驟三：塊體非晶合金鑄造成型

將步驟二制備得到的Cu_aZr_bAl_cM_d合金錠放入快速凝固裝置的感應爐中將其完全熔化，通過噴鑄、凝固冷卻得到柱狀Cu_aZr_bAl_cM_d非晶合金復合材料；

感應熔煉參數設置：熔煉時真空感應爐的真空度為≤1×10^-1Pa，感應電流250～450mA，熔煉溫度為850～1250℃，熔煉時間為20s～180s；

噴鑄壓力為0.01～0.1MPa；

冷卻速度為10～10⁵K/s。