[发明专利]锆基非晶合金件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锆基非晶合金件及其制造方法。

背景技术

非晶合金(Amorphous Alloy)具有类似玻璃的结构特征，因此也称为金属玻璃(Metallic Glass)。由于非晶合金独特结构特点，表现出比常规晶态合金更优异之磁学、力学、物理和化学性能。锆基非晶合金具有较宽的过冷液相区宽度，较易形成非晶态，为工程领域最有希望大规模应用的非晶系之一。然而，锆基非晶合金中，高纯度(纯度大于99.9％)的原料锆的价格较高，使制得的锆基非晶合金件价格也较高，从而限制了锆基非晶合金的应用。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种强度较高且成本较低的锆基非晶合金件及其制造方法。

一种锆基非晶合金件的制造方法，其包括如下步骤：步骤一，提供锆基非晶合金母合金，该锆基非晶合金母合金为以纯度大于等于98％且小于99.9％的锆作为原料的锆-铜-铝-镍-铌系锆基非晶合金；步骤二，提供真空感应熔炼炉，将真空度控制在10^-2帕至10^-3帕，将锆基非晶合金母合金投放至真空感应熔炼炉，并升温至1100℃至1200℃使锆基非晶合金母合金熔融；步骤三，维持真空度为10^-2帕至10^-3帕，在30-40分钟内将锆基非晶合金母合金温度降至800℃-900℃；步骤四，维持真空度为10^-2帕至10^-3帕，将锆基非晶合金浇铸成合金锭，并冷却至200℃-350℃；步骤五，将合金锭压铸成厚度为大于等于0.5毫米且小于等于2毫米的产品。

一种锆基非晶合金件，该锆基非晶合金件厚度大于等于0.5毫米且小于等于2毫米，该锆基非晶合金件由以下步骤制得：步骤一，提供锆基非晶合金母合金，该锆基非晶合金母合金为以纯度大于等于98％且小于99.9％的锆作为原料的锆-铜-铝-镍-铌系锆基非晶合金；步骤二，提供真空感应熔炼炉，将真空度控制在10^-2帕至10^-3帕，将锆基非晶合金母合金投放至真空感应熔炼炉，并升温至1100℃至1200℃使锆基非晶合金母合金熔融；步骤三，维持真空度为10^-2帕至10^-3帕，在30-40分钟内将锆基非晶合金母合金温度降至800℃-900℃；步骤四，维持真空度为10^-2帕至10^-3帕，将锆基非晶合金浇铸成合金锭，并冷却至200℃-350℃；步骤五，将合金锭压铸成型。

上述锆基非晶合金件选择纯度大于等于98％且小于99.9％的锆作为原料，避免采用纯度大于99.9％的锆作为原料，大大降低了非晶合金件的成本；同时锆基非晶合金经过熔炼后，抗弯强度得到提高，使锆基非晶合金件的强度较高。

具体实施方式

本发明提供一种锆基非晶合金件及其制造方法，以下作进一步详细说明。

一种锆基非晶合金件，该锆基非晶合金件由以纯度大于等于98％且小于99.9％的锆作为原料的锆-铜-铝-镍-铌系锆基非晶合金制成，且该锆基非晶合金件厚度大于等于0.5毫米且小于等于2毫米。

该锆基合金合金件的制造方法，包括以下步骤：

步骤1，提供一种锆基非晶合金母合金，该锆基非晶合金母合金由以纯度大于等于98％且小于99.9％的锆作为原料的锆-铜-铝-镍-铌系锆基非晶合金。其中，该锆基非晶合金母合金，以重量计，其含有50％-70％的锆，10％-15％的铜，5％-10％的镍，5％-20％的铌以及5％-10％的铝，铜、镍、铌及铝的纯度均大于99.9％。

步骤2，提供真空感应熔炼炉，将真空度控制在10^-2帕至10^-3帕，将锆基非晶合金母合金投放至真空感应熔炼炉，并升温至1100℃至1200℃使锆基非晶合金母合金熔融。其中，当锆基非晶合金母合金在真空感应熔炼炉中融化后，真空感应熔炼炉即开始搅拌。

步骤3，维持真空度为10^-2帕至10^-3帕，在30-40分钟内将锆基非晶合金母合金温度降至800℃-900℃。

步骤4，维持真空度为10^-2帕至10^-3帕，将锆基非晶合金母合金浇铸成合金锭，并冷却至200℃-350℃。其中，该合金锭优选为直径为3厘米至4厘米的圆球，以方便后续压铸成型时送料。冷却时可采用冰水冷却。