[发明专利]一种环保型钛基块体非晶合金

说明书

本发明属于非晶合金技术领域，具体涉及一种环保型钛基块体非晶合金，所述钛基块体非晶合金的组成通式为：TiaZrbMcNdPeRefOg，所述M为Ni和/或Cr，所述N为Cu、Nb、Mn、Hf、W、V中的一种或几种，所述P为Li、Si、Mg、Al中的一种或几种；所述Re为稀土元素，所述a、b、c、d、e、f、g为各元素的原子百分比，所述55≤a≤65，10≤b≤25，5≤c≤25，0≤d≤8，0≤e≤4，0≤f≤2，0≤g≤0.2。本发明的非晶合金以钛作为主要元素，锆为辅助元素，由于相对于锆基非晶合金来说，钛基非晶合金的非晶形成能力相对较弱，因此复配其他元素，在不添加有害物质Be的前提下，降低合金密度，且不影响非晶形成能力和非晶合金的力学性能。

技术领域

本发明属于非晶合金技术领域，具体涉及一种环保型钛基块体非晶合金。

背景技术

非晶合金是由超急冷凝固，合金凝固时原子来不及有序排列结晶，得到原子排列组合上具有短程有序、长程无序的特点，组成它物质的分子(或原子、离子)不呈空间有规则周期性，没有晶态合金的晶粒、晶界存在。与晶态合金相比，非晶合金由于缺乏原子排列周期的对称性和各向异性，因此具有许多独特的性能，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性，高的电阻率和机电耦合性能等。

钛基非晶合金因密度低，可显著降低非晶合金的重量，更加适用于对轻质要求较高的领域，如3C电子产品、航空航天等领域。但是，与锆基、铁基、镁基、钯基等非晶合金系相比，钛基非晶合金的非晶形成能力较小，目前，通常是通过在钛基非晶合金中添加Be来提高非晶形成能力，但由于Be具有毒性，因此，钛基非晶合金在用于长期与人体接触的3C电子产品等领域时会受到限制。因此，调整钛基非晶合金的配方成分，在不添加有害物质Be的前提下制备出非晶形成能力强，同时具有优异力学性能的钛基块体非晶合金非常有必要。

发明内容

为了在不添加有害物质Be的前提下获得非晶形成能力强，同时具有优异力学性能的环保型钛基块体非晶合金，本发明公开了一种环保型钛基块体非晶合金，该非晶合金以钛为主要元素，锆为辅助元素，并复配其他元素，在不添加有害物质Be的前提下，降低合金密度，且不影响非晶形成能力和力学性能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种环保型钛基块体非晶合金，所述钛基块体非晶合金的组成通式为：TiaZrbMcNdPeRefOg，所述M为Ni和/或Cr，所述N为Cu、Nb、Mn、Hf、W、V中的一种或几种，所述P为Li、Si、Mg、Al中的一种或几种；所述Re为稀土元素，所述a、b、c、d、e、f、g为各元素的原子百分比，所述55≤a≤65，10≤b≤25，5≤c≤25，0≤d≤8，0≤e≤4，0≤f≤2，0≤g≤0.2。

作为优选，上述Re为La、Ce、Pr、Nd、Y、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc中的一种或者几种。

作为优选，上述Re为La、Y、Er、Sm、Nd中的一种或几种。

作为优选，上述的环保型钛基块体非晶合金，由如下方法制备而成：

(1)按比例称取各组分，先将Ti和Zr加入坩埚内，放入真空熔炼炉中，抽真空至50Pa以下，打开感应熔炼电源进行熔炼；

(2)通过观察窗观察到Ti和Zr完全熔化后，加入其余金属原料，待完全熔化后将熔液倒入模具，冷却至室温即可。

作为优选，上述步骤(1)中的熔炼温度为1850-1950℃。

作为优选，上述步骤(2)中待Ti和Zr完全熔化后，降低温度至1250-1350℃，加入其余金属原料，并保持在1250-1350℃继续熔炼至完全熔化。

作为优选，上述步骤(2)中使用的模具为铜模具。