[发明专利]一种具有优异压缩塑性的Zr基块体非晶合金及其制备方法

权利要求书

1.一种具有优异压缩塑性的Zr基块体非晶合金，其特征在于，所述Zr基块体非晶合金的分子式为((Zr₄₀Ti₄₀Ni₂₀)_100-xBe_x)_100-yNb_y，其中20≤x≤28，0≤y≤12。

2.根据权利要求1所述的具有优异压缩塑性的Zr基块体非晶合金，其特征在于，分子式为((Zr₄₀Ti₄₀Ni₂₀)_100-xBe_x)_100-yNb_y，24≤x≤28，3≤y≤6。

3.根据权利要求1所述的具有优异压缩塑性的Zr基块体非晶合金，其特征在于，所述Zr基块体非晶合金的屈服强度、最大抗压强度以及塑性应变量均随着Nb含量的增加而先上升后降低。

4.权利要求1～3任一项所述的具有优异压缩塑性的Zr基块体非晶合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)电弧熔炼制备合金锭：

按配比向真空电弧炉中加入Zr₄₀Ti₄₀Ni₂₀母合金锭和Be单质，熔炼合金前，设备抽真空，待真空度达到6×10^-4Pa时，充入高纯氩气至电弧炉炉腔内压强为0.2×10⁵Pa，然后在氩气保护下进行五次熔炼，熔炼电流200～240安培，当固态物质全部熔炼成液体后在水冷铜坩埚中冷却，获得成分均匀的(Zr₄₀Ti₄₀Ni₂₀)_100-xBe_x母合金，20≤x≤28；

按配比向压缩塑性大于10％的所述(Zr₄₀Ti₄₀Ni₂₀)_100-xBe_x母合金中加入Nb单质，采用与制备所述(Zr₄₀Ti₄₀Ni₂₀)_100-xBe_x母合金相同的操作条件和步骤熔炼五次，获得成分均匀的((Zr₄₀Ti₄₀Ni₂₀)_100-xBe_x)_100-yNb_y合金锭，0≤y≤12；

(2)铜模吸铸技术获得Zr基块体非晶合金：

将所述((Zr₄₀Ti₄₀Ni₂₀)_100-xBe_x)_100-yNb_y合金锭放入铜模吸铸设备的铜熔池中，设备抽真空，待真空度达到6*10^-4Pa时，充入高纯氩气至电弧炉炉腔内压强为0.2*10⁵Pa，再在氩气保护下进行熔炼，熔炼电流200～240安培，当熔体温度1100～1300℃时所述((Zr₄₀Ti₄₀Ni₂₀)_100-xBe_x)_100-yNb_y合金锭熔化至液体，打开吸铸阀，将合金熔体吸入铜模中获得所述Zr基块体非晶合金。

5.根据权利要求4所述的具有优异压缩塑性的Zr基块体非晶合金的制备方法，其特征在于，步骤(1)中熔炼前或步骤(2)中吸铸合金前，设备抽真空和充入高纯氩气后，均先将钛锭熔化以吸收炉内残余的氧含量，然后进行熔炼或吸铸。