[发明专利]具有高玻璃形成能力无镍无铍锆基非晶合金及制备和应用

权利要求书

1.一种具有高玻璃形成能力的无镍无铍锆基非晶合金，其特征在于，所述无镍无铍锆基非晶合金成分的原子百分比表达式为：Zr_aCu_bAl_cCo_dM_e，其中56≤a≤58，23≤b≤27，5≤c≤9，2≤d≤9，1≤e≤3，M为Nb、Hf、Ag、Y、Si或Ge，且需满足a+b+c+d+e=100。

2.一种具有高玻璃形成能力的无镍无铍锆基非晶合金，其特征在于，所述无镍无铍锆基非晶合金成分的原子百分比表达式为：Zr_aCu_bAl_cCo_dM_e，其中56≤a≤58，23≤b≤27，5≤c≤9，3≤d≤9，1≤e≤3，M为Nb、Hf、Ag、Y、Si或Ge，且需满足a+b+c+d+e=100。

3.根据权利要求1或2所述的无镍无铍锆基非晶合金，其特征在于，当M为Nb元素，a=56，b=26.7，c=7.5，d=6.8，e=3，所述无镍无铍锆基非晶合金成分的原子百分比表达式为：Zr₅₆Cu_26.7Al_7.5Co_6.8Nb₃，合金能够形成大块非晶的临界尺寸不小于10mm，塑性形变不小于5%。

4.根据权利要求1或2所述的无镍无铍锆基非晶合金，其特征在于，M为Si元素，a=58，b=23，c=9，d=9，e=1，所述无镍无铍锆基非晶合金成分的原子百分比表达式为：Zr₅₈Cu₂₃Al₉Co₉Si₁，合金能够形成大块非晶的临界尺寸不小于10mm。

5.根据权利要求1或2所述的无镍无铍锆基非晶合金，其特征在于，M为Y元素，a=57.3，b=25.7，c=6，d=9，e=2，所述无镍无铍锆基非晶合金成分的原子百分比表达式为：Zr_57.3Cu_25.7Al₆Co₉Y₂，合金能够形成大块非晶的临界尺寸为10mm，塑性形变不小于4%。

6.根据权利要求1或2所述的无镍无铍锆基非晶合金，其特征在于，M为Ag元素，a=58，b=27，c=9，d=3，e=3，所述无镍无铍锆基非晶合金成分的原子百分比表达式为：Zr₅₈Cu₂₇Al₉Co₃Ag₃，合金能够形成大块非晶的临界尺寸不小于为10mm。

7.根据权利要求1所述的无镍无铍锆基非晶合金，其特征在于，M为Si时，a=58%，b=23%，c= 9%，d=9%，e=1% 形成的所述无镍无铍锆基非晶合金成分的原子百分比表达式为：Zr₅₈Cu₂₃Al₉Co₉Si₁临界尺寸不小于10mm的块体非晶合金。

8.一种采用电弧熔炼铜模吸铸的方法制备如权利要求1-7任意一项所述的具有高玻璃形成能力的无镍无铍锆基非晶合金的方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1）按照设计成分的表达式的原子比换算成的质量分别切取高纯度的金属Zr、Cu、Al、Co、Ag、Hf、Nb、Ge、Si，各元素纯度均在99.0wt%以上，去除金属原料表面的氧化皮，并使用无水乙醇进行超声波清洗，备用；

步骤2）将步骤1处理后的原料按熔点高低顺序堆放在非自耗真空电弧炉水冷铜坩埚里，然后关闭炉门对炉腔抽高真空至3*10^-3Pa以下，接着通入氩气，并用纯钛进行耗氧，然后反复熔炼原料至少5遍，得到熔炼均匀的母合金锭；

步骤3）利用铜模吸铸法将熔炼好的的铸锭吸铸成圆柱形的无镍无铍锆基非晶合金。