[发明专利]一种MnaMAbMBc块体非晶合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种非晶合金，更特别地说，是指一种Mn_aMA_bMB_c块体非晶合金及其制备方法。

背景技术

在现有工艺条件下，通过快速凝固技术制备得到的块体非晶合金因不具备长程原子有序结构而具有独特的力学性能。因此，对块体非晶合金材料力学性能的研究成为材料研究的一个重要领域。锰作为一种过渡族金属元素虽然其具有相对较高的硬度但又很脆；因此，研究和开发脆性、高硬度、耐磨的Mn_aMA_bMB_c块体非晶合金对研究过渡族金属基块体非晶合金的力学性能具有特殊的理论和实际意义。

发明内容

本发明的目的是提出一种Mn_aMA_bMB_c块体非晶合金。是指一种Mn与一系列的金属元素MA、类非金属元素MB通过相似相异元素替换法则所得到具有脆性、高硬度、高形成能力的Mn_aMA_bMB_c块体非晶合金。在理论和实际中提供了一种研究过渡族金属元素基块体非晶合金力学性能的材料。

本发明的一种Mn_aMA_bMB_c块体非晶合金，该Mn_aMA_bMB_c中MA为V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Ga、Sn中的一种或几种，MB为P、B、C、Si中的一种或几种；Mn_aMA_bMB_c块体非晶合金中各元素的摩尔百分比含量：b为10～50，c为5～30，余量为Mn，且a+b+c=100。

本发明Mn_aMA_bMB_c块体非晶合金，优选成分为Mn₄₅MA₃₅MB₂₀、Mn₅₅MA₂₅MB₂₀、Mn₃₅MA₄₅MB₂₀、Mn₄₅MA₂₅MB₃₀、Mn₃₅MA₃₅MB₃₀。

本发明制备Mn_aMA_bMB_c块体非晶合金的方法，其包括有下列步骤：

步骤一：配料

按照Mn_aMA_bMB_c的名义成分称取各单质元素，形成制备Mn_aMA_bMB_c块体非晶合金的原料；

所述Mn_aMA_bMB_c的名义成分中的元素的质量百分比纯度均大于等于99.9%；

所述Mn_aMA_bMB_c的名义成分中的MA为V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Al、Ga、Sn中的一种或一种以上，MB为P、B、C、Si中的一种或一种以上；b的摩尔百分比含量为10～50，c的摩尔百分比含量为5～30，余量为Mn，且a+b+c=100。

步骤二：熔炼母合金锭

将步骤一称量所得的原料放入真空感应熔炼炉中，调节真空感应熔炼炉的炉内真空度≤1×10^－1Pa，加热温度为1000℃～1300℃，熔炼时间5～20min；在熔炼条件下炼制1～5遍使原料熔炼均匀，随炉冷却后取出母合金锭；

步骤三：制备Mn_aMA_bMB_c块体非晶合金

将步骤二制备得到的Mn_aMA_bMB_c母合金锭放入快速凝固装置的感应炉中将其完全熔化，通过喷铸、凝固冷却得到柱状Mn_aMA_bMB_c块体非晶合金材料；