一种含铝的铜基块体非晶合金及其制备工艺制造技术

本发明专利技术属于新材料领域，公开了一种含铝的铜基块体非晶合金及其制备工艺。该块体非晶合金是将纯度为99.99wt%的铜、纯度为99.99wt%的锆、纯度为99.99wt%的铝和纯度为99.99wt%的钛在真空熔炼炉中熔炼，然后采用真空吸铸法将合金液吸铸到水冷铜模中制备出直径为2mm的合金棒。该铜基块体非晶合金的化学成分为Cu44.9795Zr45.4772Ti9.4953Al0.05、Cu44.955Zr45.4545Ti9.4905Al0.1、Cu44.9325Zr45.4318Ti9.4857Al0.15、Cu44.91Zr45.409Ti9.481Al0.2、Cu44.8875Zr45.3862Ti9.4763Al0.25，其玻璃转变温度为683~713K、开始晶化温度为726~735K、抗压强度为1674~1860MPa、屈服强度为1256~1638MPa、塑性应变为0.5~3.3%、腐蚀电压为‑0.159~‑0.025V、腐蚀电流密度4.46×10

A copper based bulk amorphous alloy with aluminum and its preparation process

The invention belongs to the field of new material, and discloses a copper - based bulk amorphous alloy containing aluminum and its preparation process. The bulk amorphous alloy is the purity of 99.99wt% copper, purity of 99.99wt% zirconium, aluminum purity and purity of 99.99wt% for 99.99wt% titanium in vacuum smelting furnace smelting, then by vacuum suction casting alloy liquid suction casting to the water-cooled prepared diameter 2mm alloy rod. \u8be5\u94dc\u57fa\u5757\u4f53\u975e\u6676\u5408\u91d1\u7684\u5316\u5b66\u6210\u5206\u4e3aCu44.9795Zr45.4772Ti9.4953Al0.05\u3001Cu44.955Zr45.4545Ti9.4905Al0.1\u3001Cu44.9325Zr45.4318Ti9.4857Al0.15\u3001Cu44.91Zr45.409Ti9.481Al0.2\u3001Cu44.8875Zr45.3862Ti9.4763Al0.25\uff0c\u5176\u73bb\u7483\u8f6c\u53d8\u6e29\u5ea6\u4e3a683~713K\u3001\u5f00\u59cb\u6676\u5316\u6e29\u5ea6\u4e3a726~735K\u3001\u6297\u538b\u5f3a\u5ea6\u4e3a1674~1860MPa\u3001\u5c48\u670d\u5f3a\u5ea6\u4e3a1256~1638MPa\u3001\u5851\u6027\u5e94\u53d8\u4e3a0.5~3.3%\u3001\u8150\u8680\u7535\u538b\u4e3a\u20110.159~\u20110.025V\u3001\u8150\u8680\u7535\u6d41\u5bc6\u5ea64.46\u00d710

【技术实现步骤摘要】
一种含铝的铜基块体非晶合金及其制备工艺
本专利技术涉及一种含铝的铜基块体非晶合金及其制备工艺。
技术介绍
铜基非晶合金由于马氏体转变的加工硬化、低温塑性、磁性等特殊性能而受到广泛关注。Cu-Zr-Ti合金体系是铜基非晶合金中非晶形成能力较强的合金系之一，其非晶形成成分区间大、强度和硬度高，但其室温脆性和耐腐蚀性能较差，限制了其工业应用范围。微合金化是进一步提高非晶合金性能的重要途径之一，因此，本专利技术采用铝添加改善铜基块体非晶合金的性能具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含铝的铜基块体非晶合金及其制备工艺。本专利技术的目的是通过下述技术方案实现的：将纯度为99.99wt%的铜、纯度为99.99wt%的锆、纯度为99.99wt%的铝和纯度为99.99wt%的钛，放入非自耗真空电弧炉中的铜坩埚中，对炉腔进行抽真空，使其真空度达到1×10-4Pa，充入99.999wt%的高纯氩气使炉腔内部的压力达到-40Pa，然后在熔炼电流为3A的情况下对合金元素反复熔炼5次，每次熔炼时间为2分钟，然后在炉腔内部压力为-60Pa情况下，采用真空吸铸法将合金液吸铸到水冷铜模中制备出直径为2mm的合金棒。本专利技术制成的产品用X射线衍射仪（XRD）检测材料的非晶态，差热扫描量热计测量非晶合金的玻璃转变温度和开始晶化温度，万能电子试验机测量屈服强度、抗压强度和塑性，电化学工作站测量腐蚀性能。本专利技术一种含铝的铜基块体非晶合金，其特征在于：该铜基块体非晶合金的化学成分为Cu44.9795Zr45.4772Ti9.4953Al0.05、Cu44.955Zr45.4545Ti9.4905Al0.1、Cu44.9325Zr45.4318Ti9.4857Al0.15、Cu44.91Zr45.409Ti9.481Al0.2、Cu44.8875Zr45.3862Ti9.4763Al0.25，其玻璃转变温度为683~713K、开始晶化温度为726~735K、抗压强度为1674~1860MPa、屈服强度为1256~1638MPa、塑性应变为0.5~3.3%、腐蚀电压为-0.159~-0.025V、腐蚀电流密度4.46×10-5~1.44×10-4A/cm2。具体实施方式下面根据具体实施例对本专利技术作进一步说明：实施例1用天平称取纯铜3.8230g，纯锆5.5590g，纯钛0.6092g和纯铝0.0018g，将称好的铜、铝、锆和钛放入非自耗真空电弧炉中的铜坩埚中，对炉腔进行抽真空，使其真空度达到1×10-4Pa，充入99.999wt%的高纯氩气使炉腔内部压力达到-40Pa，然后在熔炼电流为4A的情况下对合金元素反复熔炼5次，每次熔炼时间为2分钟，然后在炉腔内部压力为-60Pa情况下，采用真空吸铸法将合金液吸铸到水冷铜模中制备出直径为2mm的合金棒。该合金的玻璃转变温度为683K、开始晶化温度为726K、抗压强度为1674MPa、屈服强度为1256MPa、塑性应变为2.0%、腐蚀电位为-0.025V、腐蚀电流密度4.46×10-5A/cm2。实施例2用天平称取纯铜3.8292g，纯锆5.5581g，纯钛0.6091g和纯铝0.0036g，将称好的铜、铝、锆和钛放入非自耗真空电弧炉中的铜坩埚中，对炉腔进行抽真空，使其真空度达到1×10-4Pa，充入99.999wt%的高纯氩气使炉腔内部压力达到-40Pa，然后在熔炼电流为4A的情况下对合金元素反复熔炼5次，每次熔炼时间为2分钟，然后在炉腔内部压力为-60Pa情况下，采用真空吸铸法将合金液吸铸到水冷铜模中制备出直径为2mm的合金棒。该合金的玻璃转变温度为713K、开始晶化温度为732K、抗压强度为1768MPa、屈服强度为1638MPa、塑性应变为0.5%、腐蚀电位为-0.159V、腐蚀电流密度5.87×10-5A/cm2。实施例3用天平称取纯铜3.8285g，纯锆5.5571g，纯钛0.6090g和纯铝0.0054g，将称好的铜、铝、锆和钛放入非自耗真空电弧炉中的铜坩埚中，对炉腔进行抽真空，使其真空度达到1×10-4Pa，充入99.999wt%的高纯氩气使炉腔内部压力达到-40Pa，然后在熔炼电流为4A的情况下对合金元素反复熔炼5次，每次熔炼时间为2分钟，然后在炉腔内部压力为-60Pa情况下，采用真空吸铸法将合金液吸铸到水冷铜模中制备出直径为2mm的合金棒。该合金的玻璃转变温度为700K、开始晶化温度为735K、抗压强度为1860MPa、屈服强度为1548MPa、塑性应变为1.4%、腐蚀电位为-0.038V、腐蚀电流密度1.44×10-4A/cm2。实施例4用天平称取纯铜3.8278g，纯锆5.5561g，纯钛0.6089g和纯铝0.0072g，将称好的铜、铝、锆和钛放入非自耗真空电弧炉中的铜坩埚中，对炉腔进行抽真空，使其真空度达到1×10-4Pa，充入99.999wt%的高纯氩气使炉腔内部压力达到-40Pa，然后在熔炼电流为4A的情况下对合金元素反复熔炼5次，每次熔炼时间为2分钟，然后在炉腔内部压力为-60Pa情况下，采用真空吸铸法将合金液吸铸到水冷铜模中制备出直径为2mm的合金棒。该合金的玻璃转变温度为690K、开始晶化温度为733K、抗压强度为1818MPa、屈服强度为1380MPa、塑性应变为3.3%、腐蚀电位为-0.069V、腐蚀电流密度1.42×10-4A/cm2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含铝的铜基块体非晶合金，其特征在于:所述块体非晶合金的化学成分为Cu44.9795Zr45.4772Ti9.4953Al0.05、Cu44.955Zr45.4545Ti9.4905Al0.1、Cu44.9325Zr45.4318Ti9.4857Al0.15、Cu44.91Zr45.409Ti9.481Al0.2、Cu44.8875Zr45.3862Ti9.4763Al0.25；包括如下制备步骤：将纯度为99.99wt%的铜、纯度为99.99wt%的锆、纯度为99.99wt%的铝和纯度为99.99wt%的钛，放入非自耗真空电弧炉中的铜坩埚中，对炉腔进行抽真空，使其真空度达到1×10

【技术特征摘要】
1.一种含铝的铜基块体非晶合金，其特征在于:所述块体非晶合金的化学成分为Cu44.9795Zr45.4772Ti9.4953Al0.05、Cu44.955Zr45.4545Ti9.4905Al0.1、Cu44.9325Zr45.4318Ti9.4857Al0.15、Cu44.91Zr45.409Ti9.481Al0.2、Cu44.8875Zr45.3862Ti9.4763Al0.25；包括如下制备步骤：将纯度为99.99wt%的铜、纯度为99.99wt%的锆、纯度为99.99wt%的铝和纯度为99.99wt%的钛，放入非自耗真空电弧炉中的铜坩埚中，对炉腔进行抽真空，使其真空度达到1×10...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡安辉，安琪，丁超义，周果君，罗云，
申请(专利权)人：湖南理工学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43