[发明专利]一种CrCo基块体非晶合金

说明书

技术领域

本发明属于非晶合金领域，具体涉及一种具有高非晶形成能力、优异的力学性能和突出的耐腐蚀性能的CrCo基非晶态合金。

背景技术

自从1960年Duwez等人第一次使用快速凝固技术制备出Au₇₅Si₂₅非晶合金以来，非晶合金的开发与应用得到了迅速的发展。目前非晶合金的应用主要集中于软磁材料领域，探索与开发新的实用性非晶合金材料成为研究热点。近年来，耐磨耐腐蚀非晶合金材料的开发、研究与应用已经展开，在工业上表现出良好的应用前景。

耐腐蚀非晶合金的研究主要集中于铁基非晶合金领域。1974年日本东北大学的増本健等人发现Fe₇₀Cr₁₀P₁₃C₇非晶合金在1mol/L的盐酸溶液中的耐腐蚀性能要优于传统的304不锈钢。2002年日本东北大学井上明久课题组开发出一种临界尺寸达到2.5mm的Fe₄₅Cr₁₅Mo₁₅C₁₅B₁₀块体非晶合金，该合金具有优异的耐腐蚀性能。美国专利US7052561B2公布了一种含Y的非晶钢，稀土元素Y的添加使得含Cr铁基非晶合金的临界尺寸得到了进一步提升，(Fe₄₃Cr₁₆Mo₁₆C₁₅B₁₀)₉₈Y₂和(Fe₄₅Co₅Cr₆Mo₁₃Mn₁₁C₁₆B₆)_98.5Y_1.5块体非晶合金的临界尺寸分别达到7mm和12mm。2005年，沈军等人开发出临界尺寸为16mm的Fe₄₁Co₇Cr₁₅Mo₁₄C₁₅B₆Y₂非晶合金。2014年，徐涛等人开发出高Cr含量的Cr_44.1Fe_14.7Mo_14.7C_14.7B_9.8Y₂非晶合金，临界尺寸为1mm。

可以看出，目前含Cr耐腐蚀块体非晶合金的研究主要集中于FeCrMoCB(Y)体系。Cr是提高非晶合金耐腐蚀性能的关键性元素，大量研究表明，非晶合金里Cr含量越高，其耐腐蚀性能越好。

含钴块体非晶合金的研究则主要集中于软磁性能和力学性能方面，如日本东北大学井上明久课题组开发出的磁性[(Fe_0.5Co_0.5)_0.75B_0.2Si_0.05]₉₆Nb₄(5mm)块体非晶合金以及压缩强度高达5185MPa的Co₄₃Fe₂₀Ta_5.5B_31.5块体非晶合金。中国专利CN101545082A公布了一种临界尺寸为5mm的Co₄₆Fe_20.5B_22.5Si_5.5Nb_5.5非晶软磁合金。

显然，含Cr的非晶合金具有比传统不锈钢更好的耐腐蚀性能，含Co的非晶合金具有良好的力学性能，高Co含量的非晶合金则具有优异的软磁性能。为满足工业上极端腐蚀环境对耐蚀金属材料的需要，开发出具有突出耐腐蚀性能的CrCo基块体非晶合金具有重要的意义。同时，开发出Co含量高的CrCo基块体非晶合金将满足非晶软磁合金对高磁导率和高耐腐蚀性等多种性能需要。

发明内容

本发明的内容是开发出了一种具有高非晶形成能力、优异的力学性能和超高耐腐蚀性能的新型CrCo基块体非晶合金。该非晶合金具有极宽的Cr含量变化范围，可满足多种不同的腐蚀环境需要。宽泛的Co含量变化范围使得高Co合金可以作为具有优秀耐腐蚀性能的软磁材料。因此，本发明的CrCo基非晶合金在耐磨材料、耐腐蚀材料和软磁材料等领域具有良好的应用前景。