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一種無鈹無鎳的高塑性鋯基塊體非晶合金及其制備方法與流程

文檔序號:12415311閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種無鈹無鎳的高塑性鋯基塊體非晶合金,其特征在于,該非晶合金的原子百分比表達ZraHfbCucFedAleLf,且各組分的含量為:38≤a≤50,2≤b≤15,20≤c≤30,5≤d≤10,10≤e≤15,0≤f≤5,且a+b+c+d+e+f =100,其中L為J或K中的一種或多種, J為Mn、Co、Zn、Au、Ag、Pd、Pt、Cd、Ru、Re、Os、Ir中的至少一種;K為V、Ta、Nb、Cr、W、Mo、Y中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的鋯基塊體非晶合金,其特征在于,該非晶合金的原子百分比表達式為ZraHfbCucFedAle, 且各組分的含量為:38≤a≤50,2≤b≤15,20≤c≤30,5≤d≤10,10≤e≤15,且a+b+c+d+e =100。

3.根據權利要求1所述的鋯基塊體非晶合金,其特征在于,L為Co,Nb兩種元素,a=38,b=14,c=26,d=8,e=12,f=2,Zr38Hf14Cu26Fe8Al12(CoNb)2合金能夠形成大塊非晶的臨界尺寸不小于5mm,維氏硬度不低于572Hv,塑性應變不低于4%,且過冷液相區寬度不低于64K。

4.根據權利要求2所述的鋯基塊體非晶合金,其特征在于,該非晶合金a=40,b=14,c=26,d=8,e=12,Zr40Hf14Cu26Fe8Al12合金能夠形成大塊非晶的臨界尺寸不小于5mm,維氏硬度不低于551Hv,塑性應變不小于5%,且過冷液相區寬度不低于91K。

5.根據權利要求1所述的鋯基塊體非晶合金,其特征在于,該非晶合金:L為Ag,a=39,b=14,c=26,d=8,e=12,f=1,Zr39Hf14Cu26Fe8Al12Ag1;合金能夠形成大塊非晶的臨界尺寸不小于5mm,維氏硬度不小于558Hv,塑性應變不小于3%,且過冷液相區寬度不小于53K。

6.一種制備如權利要求1-5中任一所述的鋯基塊體非晶合金的方法,其特征在于,具體包括以下步驟:

步驟1.以純度為99.0wt%-99.99wt%的金屬原料金屬按照表達式的原子百分比換算成質量;

步驟2.將步驟1中的金屬原料表面氧化皮去除,并使用工業乙醇清洗原料,并按各自所需質量稱取;

步驟3.將步驟2處理后的金屬原料按熔點高低順序堆放在非自耗真空電弧爐或冷坩堝懸浮爐里進行熔煉,待母合金充分熔煉均勻后,使用真空吸鑄設備,將合金吸鑄到不同尺寸的水冷銅模中,獲得鋯基塊體非晶合金材料。

7.根據權利要求6所述的方法,其特征在于,所述非晶合金材料夠形成大塊非晶的臨界尺寸不小于5mm,維氏硬度均高于540Hv。

8.一種如權利要求6所述的方法制備得到的鋯基塊體非晶合金材料在精密復雜醫用零器件、人工關節以及人雜骨骼等生物醫用材料領域應用。

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