[发明专利]锆基合金锭及其制备方法和制得的锆基非晶合金

权利要求书

1.一种锆基合金锭，其特征在于：所述锆基合金锭由以下原子百分比的原子组成：

Zr        45-70%

Cu       10-20%

Ni        8-18%

Al        5-15%

Nb        2-8%。

2.根据权利要求1所述的锆基合金锭，其特征在于：所述锆基合金锭由以下原子百分比的原子组成：

Zr        55-70%

Cu       12-18%

Ni        10-16%

Al        8-12%

Nb        2-6%。

3.根据权利要求1所述的锆基合金锭，其特征在于：所述锆基合金锭由以下原子百分比的原子组成：

Zr        57%

Cu       15.4%

Ni        12.6%

Al        10%

Nb        5%。

4.一种锆基合金锭的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤A、母合金的制备：将锆基合金锭所需的Nb金属和部分Ni金属通过真空电弧熔融法进行熔炼，得到母合金；

步骤B、锆基合金锭的制备：将步骤A得到的母合金和锆基合金锭所需的Zr金属、Cu金属、Al金属和剩余的Ni金属，通过真空高周波熔融法进行熔炼，得到锆基合金锭。

5.根据权利要求4所述的锆基合金锭的制备方法，其特征在于： 所述步骤A母合金的制备具体包括以下步骤：

步骤A1、熔融前：将真空电弧熔炼炉的熔融室抽至10^-4torr的真空度，然后向熔融室灌入高纯氩气，高纯氩气的量为熔融室容积的60%-80%；

步骤A2、熔融时：将锆基合金锭所需的Nb金属和Ni金属按照重量比为51:49混合，在温度为2500-3500℃条件下熔融；

步骤A3、熔融结束：熔炼结束后，进行冷却，得到母合金。

6.根据权利要求4所述的锆基合金锭的制备方法，其特征在于： 所述步骤B二次合金的制备具体包括以下步骤：

步骤B1、熔融前：将熔融室抽至10^-4torr的真空度，向熔融室内灌入高纯氩气，高纯氩气的体积占整个熔融室容积的20%-30%；

步骤B2、熔融时：将母合金和锆基合金锭所需的Zr金属、Cu金属、Al金属和剩余的Ni金属在真空高周波熔炼炉的熔融室进行熔融，将熔融温度控制在1100℃-1200℃，熔融时间为60-90min；

步骤B3、熔融结束：在20-30min内将熔汤冷却至900℃-950℃，然后用抽气泵将熔融室抽气至10^-1torr的真空度；

步骤B4、倒汤：向锭模的冷却室中灌入整个冷却室容积的60-80%氩气，启动循环式热交换机，然后将熔汤倒入锭模中经循环式热交换机冷却 30-60min，得到锆基合金锭。

7.根据权利要求6所述的锆基合金锭的制备方法，其特征在于：步骤B4中熔汤倒入锭模中时，需要按照3min以内倒入50kg的速度进行。

8.根据权利要求4所述的锆基合金锭的制备方法，其特征在于：所述Zr金属 、Cu金属 、Ni金属 、Al金属 、Nb金属均使用纯度为99.9%以上的原材料。

9.一种锆基非晶合金，其特征在于：将如权利要求4所述的锆基合金锭进行压铸，得到厚度为0.5mm-3mm的锆基非晶合金。