[发明专利]一种锆基金属玻璃内生复合材料及其组织细化方法

权利要求书

1.一种锆基金属玻璃内生复合材料，其特征在于，其合金元素原子百分比表达式为：（Zr_aTi_bCu_cNi_dBe_eNb_f）Sn_g，其中35≤a≤70，5≤b≤15，5≤c≤20，2≤d≤12，5≤e≤23，5≤f≤15，0.5≤g≤2，a+b+c+d+e+f+g=100，所述合金成分制备的金属玻璃复合材料在其玻璃基体上均匀弥散分布细小的韧性第二相β-Zr相，由如下步骤制备：

第一步：选取块体金属玻璃合金体系，根据析出相异质形核原理，调整合金成分为：（Zr_aTi_bCu_cNi_dBe_eNb_f）Sn_g，其中35≤a≤70，5≤b≤15，5≤c≤20，2≤d≤12，5≤e≤23，5≤f≤15，0.5≤g≤2，a+b+c+d+e+f+g=100，使合金凝固过程中先析出的β-Zr相以Zr₅Sn₃核心析出、长大，得到细小均匀的组织；

第二步：采用电弧熔炼的方法，把第一步得到的合金成分熔炼成母合金；

第三步：母合金重新熔化，铜模吸铸制成型材；

第四步：再将型材采用感应熔炼至熔融状态，保温后采用快速顺序凝固工艺，得到所述的复合材料。

2.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，第一步中，合金组元纯度均大于99.5%。

3.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，第二步中，在惰性气氛下熔炼母合金。

4.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，第二步中，在0.4～0.6MPa的惰性气氛下熔炼母合金。

5.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，第二步中，熔炼时采用电磁搅拌，搅拌电压为1～3V，熔炼时电流为500～650A。

6.如权利要求1所述的复合材料，其特征在于，第四步中，所述的快速顺序凝固工艺的抽拉速率为5mm/s。

7.一种锆基金属玻璃内生复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步：选取块体金属玻璃合金体系，根据析出相异质形核原理，调整合金成分为：（Zr_aTi_bCu_cNi_dBe_eNb_f）Sn_g，其中35≤a≤70，5≤b≤15，5≤c≤20，2≤d≤12，5≤e≤23，5≤f≤15，0.5≤g≤2，a+b+c+d+e+f+g=100，使合金凝固过程中先析出的β-Zr相以Zr₅Sn₃核心析出、长大，得到细小均匀的组织；

第二步：采用电弧熔炼的方法，把第一步得到的合金成分熔炼成母合金；

第三步：母合金重新熔化，铜模吸铸制成型材；

第四步：再将型材采用感应熔炼至熔融状态，保温后采用快速顺序凝固工艺，得到所述的复合材料。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，第一步中，合金组元纯度均大于99.5%。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，第二步中，在惰性气氛下熔炼母合金。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，第二步中，在0.4～0.6MPa的惰性气氛下熔炼母合金。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，第二步中，熔炼时采用电磁搅拌，搅拌电压为1～3V，熔炼时电流为500～650A。

12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，第四步中，所述的快速顺序凝固工艺的抽拉速率为5mm/s。