[發明專利]一種耐腐蝕塊體稀土基金屬玻璃及其退火方法

有效

• 申請號: 201310208651.5
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103290341A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 王艷;鄭州;張偉;固有地
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C22C45/00
• 分類號: C22C45/00;C22F1/16
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 袁敬清

技術領域

本發明涉及一種耐腐蝕塊體稀土基金屬玻璃及其退火方法，屬于非晶合金材料的制備技術領域。

背景技術

非晶合金是指結構類似于玻璃的無固定形態的金屬或合金，具有短程有序、長程無序的亞穩態結構特征，是一種新型金屬材料。與傳統的金屬材料不同，其內部原子排列呈現出類似于玻璃的混亂無序的狀態，故又稱之為金屬玻璃。非晶態合金中沒有位錯，沒有相界，因此是無晶體缺陷的固體。非晶合金具有高強度、高韌性、良好的抗磨損性、耐腐蝕性以及理想的磁學性等，已引起材料界的廣泛關注。

塊體稀土基金屬玻璃不僅具有高的非晶形成能力和獨特的物理、化學、力學特性，而且由于稀土元素的特殊性質，稀土基金屬玻璃還有一些其他金屬玻璃不具備的奇特物理性能，如磁熱效應，磁光效應，重費米子行為。這使其成為材料領域非常具有理論研究和應用價值的材料。多年來,玻璃形成能力的提高和合金性能改善的研究對于設計和發展新型塊體金屬玻璃來說是一個研究的重點內容。

CN1952201A公開了一種混合稀土基的非晶態金屬塑料，其組成為：_dAl_eCu_fZ_g，其中，55≤d≤75，5≤e≤25,10≤f≤30,0.1≤g≤10，且滿足d+e+f+g=100；所述R為22.3重量％La、57.1重量％Ce、4.2重量％Pr、15.4重量％Nd和1重量％的雜質組成的低純度的混合系統；所述Z選自Fe、Co、Ni、Zn、Hf、Mg、Mo、Nb、Sc、Ta、Ti、W、Y、Zr、Bi和Sn中的任一元素。但是該非晶金屬塑料由四種（族）金屬元素組成，且只含有50％以上的非晶相，其非晶形成能力弱。

專利CN101200778A公開了一種大塊稀土基非晶合金；其成分為Re_aAl_bM_cN_d，其中40≤a≤90，5≤b≤30,1≤c≤40,0.1≤d≤10且a+b+c+d=100；其中，稀土元素Re為La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu)、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的兩種或兩種以上的混合；N為Y,Hf，Nb中的一種或幾種的混合；M為Si、P、S、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、As、Zr、Mo、Pd、Ag中的一種或幾種的混合。該稀土基非晶合金含有N，N為Y,Hf，Nb中的一種或幾種的混合；若不含有N（其對比例1和2），所制備的合金則為不完全的非晶態。

目前廣泛認為一定程度的結構弛豫對金屬玻璃的性能會有顯著地影響。但是現有的稀土基非晶合金，在經過退火處理之后，其非晶結構變成了晶態結構，即抵抗晶化能力弱。本發明正是在這樣的理論背景下進行開發的。

發明內容

針對現有金屬玻璃抵抗晶化能力弱的問題；本發明提供了一種具有好的抵抗晶化能力、耐腐蝕塊體稀土基金屬玻璃。

本發明通過下述技術方案實現：

1，一種耐腐蝕塊體稀土基金屬玻璃，其組成為Ce_xLa_yPr_zSm_sGd_tCo_mAl_n，其中，x、y、z、s、t、m、n為原子百分含量；

x=29.31%、y=21.83%、z=3.53%、s=7.08%、t=3.25%、m=25%、n=10%。

所述Ce為鈰、La為鑭、Pr為鐠、Sm為釤、Gdt為釓、Co為鈷、Al為鋁。

???上述耐腐蝕塊體稀土基金屬玻璃，可以采用吸鑄法制備而成，其玻璃轉變溫

度(Tg)和初始晶化溫度(Tx)分別為175℃和211℃；其顯微硬度（Hv）為224；

在3.5%NaCl溶液中的腐蝕電位E_corr為-1.14V和腐蝕電流密度log(I_corr)為

-.0024mA/mm²。所述吸鑄法為：將鑭塊、鈰塊、鐠塊、釤塊、釓塊、鈷塊和鋁

塊按比例，在氣氛保護條件下熔融均勻，得合金母錠；然后將合金母錠通過吸

鑄法制備成塊體非晶合金。所用金屬的純度為99.5％以上。

2，上述耐腐蝕塊體稀土基金屬玻璃的退火方法；

????將塊體稀土基金屬玻璃在氣氛保護條件下退火，然后用水冷卻，得到耐腐

蝕塊體稀土基金屬玻璃；

????退火溫度為100-175℃；退火時間為1-4小時；