[发明专利]具有不同团簇含量和性能的Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃

权利要求书

1.具有不同团簇含量和性能的Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃，其特征在于：所述Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃的成分为Zr65Al8Ni8.5Cu18.5、Zr65.5Al7.3Ni7.35Cu19.85和Zr66Al6.6Ni6.2Cu21.2；包括如下步骤:将纯度为99.99wt%的块状Zr、Cu、Al和Ni按Zr-Al-Ni-Cu合金成分配比配料；将配好的料放入电弧炉的坩埚中，抽真空到1×10^-4 Pa后再充入纯度为99.999wt%的氩气使真空腔的压力达到0.4大气压，然后熔炼Ti进行吸气；熔炼合金6次，待真空室冷却后将母合金取出，将坩埚清洗干净并将母合金破碎；将破碎好的部分母合金放入电弧炉的坩埚中，并安装好内孔直径为2mm的水冷铜模；抽真空到1×10^-4 Pa后再充入纯度为99.999wt%的氩气使真空腔的压力达到0.6大气压，然后熔炼Ti进行吸气，并对母合金进行熔炼并吸铸，即可获得直径为2mm的块体金属玻璃;其玻璃转变温度为631.9-641.8K,晶化温度为722.8-737.3K，流动应力为1571.9-1689.8MPa，流动应变为1.9-2.3%，塑性应变为1.7-5.8%，玻璃转变温度、晶化温度和流动应变随锆含量的增加而减少，塑性应变随锆含量的增加而增加；块体金属玻璃的热处理工艺包括如下步骤：将适量的所述Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃放入差热扫描量热计中，以20K/min的速度在流动的纯度为99.999%的氩气坏境下对其加热到460℃、475℃、480℃、485℃和600℃，然后炉冷到室温；将热处理后的合金用1000#的砂纸对其端面打磨光亮，用X射线衍射仪对其晶化相种类和含量进行检测；经过460℃、475℃、480℃、485℃和600℃热处理后的块体非晶合金，只有hp-Zr₆Al₂Ni 和t- Zr₂Cu 两种晶化相，表明所述Zr-Al-Ni-Cu块体金属玻璃中只包含有hp- Zr₆Al₂Ni 和t-Zr₂Cu 两种团簇；600℃热处理后，Zr65Al8Ni8.5Cu18.5包含21.4wt% 的hp-Zr₆Al₂Ni 和78.6wt% 的t-Zr₂Cu ，Zr65.5Al7.3Ni7.35Cu19.85包含11.8wt% 的hp-Zr₆Al₂Ni 和88.2wt%的t-Zr₂Cu ，Zr66Al6.6Ni6.2Cu21.2包含9.3wt% 的hp-Zr₆Al₂Ni 和90.7wt % 的t-Zr₂Cu ,表明hp-Zr₆Al₂Ni 团簇的含量随Zr含量的增加而减少，t-Zr₂Cu 团簇的含量随Zr含量的增加而增加。