[發明專利]一種MnaMAbMBc塊體非晶合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201310303470.0
• 申請日: 2013-07-18
• 公開（公告）號: CN103409707A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 李然;徐濤;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

技術領域

本發明涉及一種非晶合金，更特別地說，是指一種Mn_aMA_bMB_c塊體非晶合金及其制備方法。

背景技術

在現有工藝條件下，通過快速凝固技術制備得到的塊體非晶合金因不具備長程原子有序結構而具有獨特的力學性能。因此，對塊體非晶合金材料力學性能的研究成為材料研究的一個重要領域。錳作為一種過渡族金屬元素雖然其具有相對較高的硬度但又很脆；因此，研究和開發脆性、高硬度、耐磨的Mn_aMA_bMB_c塊體非晶合金對研究過渡族金屬基塊體非晶合金的力學性能具有特殊的理論和實際意義。

發明內容

本發明的目的是提出一種Mn_aMA_bMB_c塊體非晶合金。是指一種Mn與一系列的金屬元素MA、類非金屬元素MB通過相似相異元素替換法則所得到具有脆性、高硬度、高形成能力的Mn_aMA_bMB_c塊體非晶合金。在理論和實際中提供了一種研究過渡族金屬元素基塊體非晶合金力學性能的材料。

本發明的一種Mn_aMA_bMB_c塊體非晶合金，該Mn_aMA_bMB_c中MA為V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Ga、Sn中的一種或幾種，MB為P、B、C、Si中的一種或幾種；Mn_aMA_bMB_c塊體非晶合金中各元素的摩爾百分比含量：b為10～50，c為5～30，余量為Mn，且a+b+c=100。

本發明Mn_aMA_bMB_c塊體非晶合金，優選成分為Mn₄₅MA₃₅MB₂₀、Mn₅₅MA₂₅MB₂₀、Mn₃₅MA₄₅MB₂₀、Mn₄₅MA₂₅MB₃₀、Mn₃₅MA₃₅MB₃₀。

本發明制備Mn_aMA_bMB_c塊體非晶合金的方法，其包括有下列步驟：

步驟一：配料

按照Mn_aMA_bMB_c的名義成分稱取各單質元素，形成制備Mn_aMA_bMB_c塊體非晶合金的原料；

所述Mn_aMA_bMB_c的名義成分中的元素的質量百分比純度均大于等于99.9%；

所述Mn_aMA_bMB_c的名義成分中的MA為V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Ga、Sn中的一種或一種以上，MB為P、B、C、Si中的一種或一種以上；b的摩爾百分比含量為10～50，c的摩爾百分比含量為5～30，余量為Mn，且a+b+c=100。

步驟二：熔煉母合金錠

將步驟一稱量所得的原料放入真空感應熔煉爐中，調節真空感應熔煉爐的爐內真空度≤1×10^－1Pa，加熱溫度為1000℃～1300℃，熔煉時間5～20min；在熔煉條件下煉制1～5遍使原料熔煉均勻，隨爐冷卻后取出母合金錠；

步驟三：制備Mn_aMA_bMB_c塊體非晶合金

將步驟二制備得到的Mn_aMA_bMB_c母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Mn_aMA_bMB_c塊體非晶合金材料；