[发明专利]一种耐腐蚀块体稀土基金属玻璃及其退火方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐腐蚀块体稀土基金属玻璃及其退火方法，属于非晶合金材料的制备技术领域。

背景技术

非晶合金是指结构类似于玻璃的无固定形态的金属或合金，具有短程有序、长程无序的亚稳态结构特征，是一种新型金属材料。与传统的金属材料不同，其内部原子排列呈现出类似于玻璃的混乱无序的状态，故又称之为金属玻璃。非晶态合金中没有位错，没有相界，因此是无晶体缺陷的固体。非晶合金具有高强度、高韧性、良好的抗磨损性、耐腐蚀性以及理想的磁学性等，已引起材料界的广泛关注。

块体稀土基金属玻璃不仅具有高的非晶形成能力和独特的物理、化学、力学特性，而且由于稀土元素的特殊性质，稀土基金属玻璃还有一些其他金属玻璃不具备的奇特物理性能，如磁热效应，磁光效应，重费米子行为。这使其成为材料领域非常具有理论研究和应用价值的材料。多年来,玻璃形成能力的提高和合金性能改善的研究对于设计和发展新型块体金属玻璃来说是一个研究的重点内容。

CN1952201A公开了一种混合稀土基的非晶态金属塑料，其组成为：_dAl_eCu_fZ_g，其中，55≤d≤75，5≤e≤25,10≤f≤30,0.1≤g≤10，且满足d+e+f+g=100；所述R为22.3重量％La、57.1重量％Ce、4.2重量％Pr、15.4重量％Nd和1重量％的杂质组成的低纯度的混合系统；所述Z选自Fe、Co、Ni、Zn、Hf、Mg、Mo、Nb、Sc、Ta、Ti、W、Y、Zr、Bi和Sn中的任一元素。但是该非晶金属塑料由四种（族）金属元素组成，且只含有50％以上的非晶相，其非晶形成能力弱。

专利CN101200778A公开了一种大块稀土基非晶合金；其成分为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为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu)、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的两种或两种以上的混合；N为Y,Hf，Nb中的一种或几种的混合；M为Si、P、S、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ge、As、Zr、Mo、Pd、Ag中的一种或几种的混合。该稀土基非晶合金含有N，N为Y,Hf，Nb中的一种或几种的混合；若不含有N（其对比例1和2），所制备的合金则为不完全的非晶态。

目前广泛认为一定程度的结构弛豫对金属玻璃的性能会有显著地影响。但是现有的稀土基非晶合金，在经过退火处理之后，其非晶结构变成了晶态结构，即抵抗晶化能力弱。本发明正是在这样的理论背景下进行开发的。

发明内容

针对现有金属玻璃抵抗晶化能力弱的问题；本发明提供了一种具有好的抵抗晶化能力、耐腐蚀块体稀土基金属玻璃。

本发明通过下述技术方案实现：

1，一种耐腐蚀块体稀土基金属玻璃，其组成为Ce_xLa_yPr_zSm_sGd_tCo_mAl_n，其中，x、y、z、s、t、m、n为原子百分含量；

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

所述Ce为铈、La为镧、Pr为镨、Sm为钐、Gdt为钆、Co为钴、Al为铝。

   上述耐腐蚀块体稀土基金属玻璃，可以采用吸铸法制备而成，其玻璃转变温

度(Tg)和初始晶化温度(Tx)分别为175℃和211℃；其显微硬度（Hv）为224；

在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位E_corr为-1.14V和腐蚀电流密度log(I_corr)为

-.0024mA/mm²。所述吸铸法为：将镧块、铈块、镨块、钐块、钆块、钴块和铝

块按比例，在气氛保护条件下熔融均匀，得合金母锭；然后将合金母锭通过吸

铸法制备成块体非晶合金。所用金属的纯度为99.5％以上。

2，上述耐腐蚀块体稀土基金属玻璃的退火方法；

    将块体稀土基金属玻璃在气氛保护条件下退火，然后用水冷却，得到耐腐

蚀块体稀土基金属玻璃；

    退火温度为100-175℃；退火时间为1-4小时；