[发明专利]低价锆基合金锭及其制备方法和制得的低价锆基非晶合金

摘要

本发明涉及合金锭技术领域，具体涉及低价锆基合金锭及其制备方法和制得的低价锆基非晶合金，本发明用Zr‑2,Zr‑4替代高纯锆，然后采用真空电弧熔融法和真空高周波熔融法制得了低价锆基合金锭。用Zr‑2，Zr‑4替代高纯锆，大大降低了锆基合金锭的价格。同时，Zr2与Zr4中含有重量百分比1.4%的Sn，可以置换掉Nb的最大范围可以达到低价锆基合金锭中Nb含量的50%。低价锆基合金锭在真空环境下进行压铸，满足过冷所需要的冷却速度以抑制材料结晶化，可制造出厚度为0.5‑3mm的低价锆基非晶合金。

主权项

一种低价锆基合金锭，其特征在于：所述低价锆基合金锭由以下原子百分比的原子组成：Zr        45‑70%Cu        10‑20%Ni        8‑18%Al        5‑15%Nb        2‑8%Sn        0.5‑4%，上述低价锆基合金锭的制备方法，它包括以下步骤：步骤A、母合金的制备：将低价锆基合金锭所需的Nb金属和部分Ni金属通过真空电弧熔融法进行熔炼，得到母合金；步骤B、低价锆基合金锭的制备：将步骤A得到的母合金和低价锆基合金锭所需的Zr金属、Cu金属、Al金属和剩余的Ni金属，通过真空高周波熔融法进行熔炼，得到低价锆基合金锭，其中Zr金属采用型号为Zr2或 Zr4的Zr金属，所述步骤A母合金的制备具体包括以下步骤：步骤A1、熔融前：将真空电弧熔炼炉的熔融室抽至10‑4torr的真空度，然后向熔融室灌入高纯氩气，高纯氩气的量为熔融室容积的60%‑80%；步骤A2、熔融时：将低价锆基合金锭所需的Nb金属和Ni金属按照重量比为51:49混合，在温度为2500‑3500℃条件下熔融；步骤A3、熔融结束：熔炼结束后，进行冷却，得到母合金，所述步骤B二次合金的制备具体包括以下步骤：步骤B1、熔融前：将熔融室抽至10‑4torr的真空度，向熔融室内灌入高纯氩气，高纯氩气的体积占整个熔融室容积的20%‑30%；步骤B2、熔融时：将母合金和低价锆基合金锭所需的Zr金属、Cu金属、Al金属和剩余的Ni金属在真空高周波熔炼炉的熔融室进行熔融，将熔融温度控制在1100℃‑1200℃，熔融时间为60‑90min；步骤B3、熔融结束：在20‑30min内将熔汤冷却至900℃‑950℃，然后用抽气泵将熔融室抽气至10‑1torr的真空度；步骤B4、倒汤：向锭模的冷却室中灌入整个冷却室容积的60‑80%氩气，启动循环式热交换机，然后将熔汤倒入锭模中经循环式热交换机冷却 30‑60min，得到低价锆基合金锭，步骤B4中熔汤倒入锭模中时，需要按照3min以内倒入50kg的速度进行。