[發明專利]一種含Sn和Nb的鋯基大塊非晶合金、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201310005467.0
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103060727A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 楊濱;羅文東;李宇翔;王西濤
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C22C45/10
• 分類號: C22C45/10;C22C1/03;G21C3/07;G21C3/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

1.一種含Sn和Nb的鋯基大塊非晶合金，其特征在于：該非晶合金的成分以原子百分比計，其化學組成為Zr_61.5Cu_19.5Fe₅Al₁₁Sn₁Nb₂，該合金為全非晶態結構。

2.根據權利要求1所述含Sn和Nb的鋯基大塊非晶合金，其特征在于，該非晶合金的最大壓縮應力σ_max高于2500?MPa，壓縮塑性高于15%。

3.權利要求1所述含Sn和Nb的鋯基大塊非晶合金的制備方法，其特征在于，包括以下的制備步驟：

a、母合金的制備：以原子百分比計對成分為Zr_61.5Cu_19.5Fe₅Al₁₁Sn₁Nb₂的合金進行配料，Zr、Cu、Fe、Al、Sn、Nb均為高純材料；采用真空電弧爐、水冷銅坩堝熔煉，制備Zr-Cu-Fe-Al-Sn-Nb母合金；

b、非晶合金的制備：利用真空電弧爐將步驟a中的母合金錠重熔，待其完全熔化后采用吸鑄法將Zr-Cu-Fe-Al-Sn-Nb合金快速吸入水冷銅模中，制得Zr_61.5Cu_19.5Fe₅Al₁₁Sn₁Nb₂非晶合金。

4.根據權利要求3所述的含Sn和Nb的鋯基大塊非晶合金的制備方法，其特征在于：所述原材料的純度分別高于下列參數：Zr為99.9wt%、Cu為99.98wt%、Fe為99.9wt%、Al為99.99wt%、Sn為99.99wt%、Nb為99.9wt%。

5.根據權利要求3所述的含Sn和Nb的鋯基大塊非晶合金的制備方法，其特征在于：步驟a所述熔煉為合金鑄錠反復熔煉4次。

6.根據權利要求3所述的含Sn和Nb的鋯基大塊非晶合金的制備方法，其特征在于：步驟b所述吸鑄法是將整個爐腔抽真空至1×10^-3Pa，待合金料完全熔化后，將銅模空腔與真空泵連通，利用爐腔與銅模空腔的壓力差將合金熔體快速吸入水冷銅模，得到棒狀鑄錠。

7.根據權利要求3所述的含Sn和Nb的鋯基大塊非晶合金的制備方法，其特征在于，步驟a所述熔煉在經過熔鈦耗氧的高純氬氣氣氛中進行，其純度為99.999%。

8.根據權利要求1～7任一項所述含Sn和Nb的鋯基大塊非晶合金的應用，其特征在于，所述非晶合金在核電站燃料組件方面的應用。

9.根據權利要求8所述含Sn和Nb的鋯基大塊非晶合金的應用，其特征在于，所述非晶合金在核電站包殼材料方面的應用。