[發明專利]一種含Si元素的Ti基非晶合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201710638065.2
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107620016B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 委福祥;李祥;劉欣;隋艷偉;戚繼球;何葉增;孟慶坤
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: C22C45/10
• 分類號: C22C45/10;C22C1/03
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國強

1.一種含Si元素的Ti基非晶合金，其特征在于：所述非晶合金包括Ti、Cu、Zr、Ni、Si五種組元，化學成分為：（Ti_aCu_bZr_cNi_d）_1-eSi_e，其中，45at.%≤a≤55at.%，14at.%≤b≤20at.%，15at.%≤c≤27at.%，10at.%≤d≤13at.%，0at.%＜e≤2at.%，且a+b+c+d=100%；

所述非晶合金的制備方法包括如下步驟：

步驟一：根據Ti、Cu、Zr、Ni、Si元素的原子百分比，計算并稱取出各元素的單質的重量；

步驟二：熔煉制備Ti-Cu-Zr-Ni-Si母合金：將步驟一稱得的Ti、Cu、Zr、Ni、Si各元素的單質放入真空電弧爐中，充入惰性保護氣體；啟動電磁攪拌裝置和電弧熔煉裝置，進行熔煉；反復熔煉三遍以上，隨爐冷卻后取出Ti-Cu-Zr-Ni-Si母合金。

2.根據權利要求1所述的含Si元素的Ti基非晶合金，其特征在于：所述非晶合金的非晶基層上彌散分布有直徑為5-500nm的納米晶。

3.根據權利要求1所述的含Si元素的Ti基非晶合金，其特征在于：步驟二中，真空電弧爐中，調節真空度至5×10^-3Pa。

4.根據權利要求1所述的含Si元素的Ti基非晶合金，其特征在于：步驟二中，充入的惰性保護氣體的氣體壓強為0.05-0.07MPa。

5.根據權利要求1所述的含Si元素的Ti基非晶合金，其特征在于：步驟二中，熔煉條件為：調節電流100-400A、熔煉溫度2000-3000K。

6.一種含Si元素的Ti基非晶合金，其特征在于：所述非晶合金包括Ti、Cu、Zr、Ni、Si五種組元，化學成分為：（Ti_aCu_bZr_cNi_d）_1-eSi_e，其中，45at.%≤a≤55at.%，14at.%≤b≤20at.%，15at.%≤c≤27at.%，10at.%≤a≤13at.%，0at.%＜e≤2at.%，且a+b+c+d=100%；

所述非晶合金的制備方法，其步驟是：將Ti-Cu-Zr-Ni-Si母合金放入真空甩帶機中，充入惰性保護氣體；啟動感應熔煉裝置，熔煉后，噴射至一個線速度為30-40m/s的高速旋轉的銅輥上，然后依靠銅輥的高熱傳導急冷凝固即制得Ti-Cu-Zr-Ni-Si非晶合金薄帶。

7.根據權利要求6所述的含Si元素的Ti基非晶合金，其特征在于：所述非晶合金的非晶基層上彌散分布有直徑為5-500nm的納米晶。

8.根據權利要求6所述的含Si元素的Ti基非晶合金，其特征在于：所述真空甩帶機中的真空度調節至2-5Pa。

9.根據權利要求6所述的含Si元素的Ti基非晶合金，其特征在于：所述惰性保護氣體的氣體壓強為0.05-0.07MPa。

10.根據權利要求6所述的含Si元素的Ti基非晶合金，其特征在于：所述熔煉的條件為：調節電流5-10A、感應溫度2000K；熔煉時間為0.1-0.5min。