A beryllium nickel free high plastic Zr based bulk amorphous alloy and its preparation method, the atomic percentage of the alloy components: Zr 38 50%, Hf 2 15%, Cu 20 30%, Fe 5 10%, Al 10 15%, Co 0 5%, Ag 0 5%, Nb 0 5%; made by arc melting copper mold suction casting preparation. The amorphous alloy containing Be and Ni and other metal elements, improve the compatibility of Zr alloy based biological; has strong glass forming ability, using copper mold suction casting method can be prepared by the critical size of not less than 5mm of Zr based bulk amorphous alloy; high hardness and hardness were greater than 540Hv, Vivtorinox >; plastic deformation capacity of 3%; with a wide supercooled liquid region, the maximum can reach 92K. It has a wide application prospect in the fields of precision, complex medical, zero device, artificial joint and human miscellaneous bone.
【技术实现步骤摘要】
一种无铍无镍的高塑性锆基块体非晶合金及其制备方法
本专利技术属于块体非晶合金,具体涉及一种不含金属元素Be和Ni的高塑性Zr基块体非晶合金,其临界尺寸不小于5mm,塑性变形能力不低于3%。技术背景非晶态合金(金属玻璃)是近年来出现的有望作为新一代结构和功能应用的金属材料。和传统金属材料中原子具有长程有序的排列不同,非晶态合金的原子是无规排列的,并不具有长程有序性,在其微观组织中不存在晶界、位错等缺陷,因此非晶态合金表现出传统晶态合金无法实现的高强度、高硬度、高弹性极限、低模量以及耐腐蚀等优异的性能。除此之外,非晶合金在过冷液相区内表现出很高的黏性流动,呈现出超塑性变形特征。非晶合金的这种特性能够使其在过冷液相区内精确地压制成型。这些优越的性能使得非晶态合金在很多领域具有十分广阔的应用前景。近年来,研究者已在Zr基、Pd基、La基、Mg基、Fe基、Ni基等十余种合金体系中获得了块体非晶材料。与其他体系的合金相比,Zr基块体非晶合金因其优异的非晶形成能力而备受关注。近期开发的Zr-Ti-Cu-Ni-Be、Zr-Ti-Cu-Ni-Al、Zr-Cu-Ni-Al、Zr-Cu-Al-Be等Zr非晶合金具有高强度(2GPa),高韧性(KIC~60MPam1/2),高弹性极限(2%)和低弹性模量(50-100GPa)等特性。然而,在非晶形成能力强的Zr基块体非晶合金体系中,为提高非晶形成能力,Be或Ni在该合金体系中常不可或缺。但含Be和达到弹性极限之后材料发生突然的灾难性断裂。由此可见,Zr基非晶合金的生物相容性及室温脆性限制其实际应用,因此,有必要开发具有强非晶形 ...
【技术保护点】
一种无铍无镍的高塑性锆基块体非晶合金,其特征在于,该非晶合金的原子百分比表达Zr
【技术特征摘要】
1.一种无铍无镍的高塑性锆基块体非晶合金,其特征在于,该非晶合金的原子百分比表达ZraHfbCucFedAleLf,且各组分的含量为: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为J或K中的一种或多种,J为Mn、Co、Zn、Au、Ag、Pd、Pt、Cd、Ru、Re、Os、Ir中的至少一种;K为V、Ta、Nb、Cr、W、Mo、Y中的至少一种。2.根据权利要求1所述的锆基块体非晶合金,其特征在于,该非晶合金的原子百分比表达式为ZraHfbCucFedAle,且各组分的含量为:38≤a≤50,2≤b≤15,20≤c≤30,5≤d≤10,10≤e≤15,且a+b+c+d+e=100。3.根据权利要求1所述的锆基块体非晶合金,其特征在于,L为Co,Nb两种元素,a=38,b=14,c=26,d=8,e=12,f=2,Zr38Hf14Cu26Fe8Al12(CoNb)2合金能够形成大块非晶的临界尺寸不小于5mm,维氏硬度不低于572Hv,塑性应变不低于4%,且过冷液相区宽度不低于64K。4.根据权利要求2所述的锆基块体非晶合金,其特征在于,该非晶合金a=40,b=14,c=26,d=8,e=12,Zr40Hf14Cu26Fe8Al12合金能够形...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕昭平,曹迪,王辉,吴渊,刘雄军,
申请(专利权)人:北京科技大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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