一种氧合金化的铜锆/铪基非晶合金及其制备方法技术

本发明专利技术属于块体非晶合金领域，涉及一种氧合金化的铜锆/铪基非晶合金及其制备方法，非晶合金的原子百分比表达式MxNyPzOw，其中50≤x≤95，1≤y≤40，0≤z≤40，0.02≤w≤0.5，且x+y+z+w=100。其中M为CuaZrbHfc，0.2≤a≤0.75，0≤b≤0.8，0≤c≤0.6,且a+b+c=1；N为Ti和/或Hf；P为Fe、Ni、Co、Nb、Ag中的一种或多种；通过非自耗电弧炉或冷坩埚悬浮炉熔炼按原子百分数配比的金属单质与氧化物成母合金，所得母合金以水冷铜模吸铸方法制备成为块体非晶合金，通过氧合金化提高合金的非晶形成能力，块体非晶合金的临界尺寸不低于1.5 mm。

A Copper-Zirconium/Hafnium Based Amorphous Alloy Alloyed by Oxygen Alloying and Its Preparation Method

The invention belongs to the field of bulk amorphous alloys, and relates to an oxygen-alloyed copper-zirconium/hafnium-based amorphous alloy and its preparation method. The atomic percentage expression of the amorphous alloy is MxNyPzOw, in which 50 < x < 95, 1 < y < 40, 0 < Z < 40, 0.02 < w < 0.5, and X + y + Z + W = 100. Among them, M is CuaZrbHfc, 0.2 < a < 0.75, 0 < B < 0.8, 0 < C < 0.6, and a + B + C = 1; N is Ti and/or Hf; P is one or more of Fe, Ni, Co, Nb, Ag; and the master alloy is prepared by water-cooled copper mould suction casting method by melting single metal and oxide in atomic percentage ratio in non-consumable arc furnace or cold crucible suspension furnace. Alloying improves the amorphous forming ability of the alloy, and the critical size of bulk amorphous alloy is not less than 1.5 mm.

【技术实现步骤摘要】
一种氧合金化的铜锆/铪基非晶合金及其制备方法
本专利技术属于块体非晶合金，具体涉及一种具有强玻璃形成能力的氧合金化的铜锆/铪基非晶合金及其制备方法。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，不具有长程有序性，也不存在晶界，这也使得非晶合金有着独特的力学性能和广阔的应用前景。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，CuZr/Hf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-Cu-Ti-Ni-Be、Zr-Cu-Ti-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。但是目前CuZr/Hf基非晶合金的应用还受限于较低的非晶形成能力和较高的合金制备成本。对于提高CuZr/Hf基非晶合金的形成能力的方法，一般通过添加合金化元素得以实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧合金化的铜锆/铪基非晶合金，其特征在于，所述非晶合金通过微合金化氧元素显著提高合金的非晶形成能力；其中，氧元素以氧化物形式加入；且得到非晶合金的临界尺寸不低于1.5mm。

【技术特征摘要】
1.一种氧合金化的铜锆/铪基非晶合金，其特征在于，所述非晶合金通过微合金化氧元素显著提高合金的非晶形成能力；其中，氧元素以氧化物形式加入；且得到非晶合金的临界尺寸不低于1.5mm。2.根据权利要求1所述的非晶合金，其特征在于，该非晶合金的原子百分比表达式为MxNyPzOw，其中50≤x≤95，1≤y≤40，0≤z≤40，0.02≤w≤0.5，且x+y+z+w＝100；其中，M为CuaZrbHfc，0.20≤a≤0.75，0≤b≤0.80，0≤c≤0.60，且a+b+c＝1；N为Ti或Hf中一种或两种；P为Fe、Ni、Co、Nb、Ta中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的非晶合金，其特征在于，该非晶合金的原子百分比表达式为MxNyPzQvOw，其中50≤x≤94.98，5≤y≤40，0≤z≤35，0＜v≤5，0.02≤w≤0.5，且x+y+z+v+w＝100；其中M为CuaZrbHfc，0.20≤a≤0.75，0≤b≤0.80，0≤c≤0.60且a+b+c＝1；N为Ti或Hf中一种或两种；P为Fe、Ni、Co、Nb、Ta中的一种或多种；Q为Au、Ag、Pt、Pd、Ir、Os、Ru、Re中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的非晶合金，其特征在于，当N为Ti，P为Fe，a＝0.66，b＝0.34，c＝0，x＝89.05，y＝9.9，z＝1且w＝0.05，则该合金的化学式为(Cu0.66Zr0.34)89.05Ti9.9Fe1O0.05。5.根据权利要求2所述的非晶合金，其特征在于，当N为Ti，P为Ni；a＝0.58，b＝0.42，c＝0，当x＝87.9，y＝8，z＝4且w＝0.1，则该合金的化学式为(Cu0.58Zr0.42)87.9Ti8Ni4...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕昭平，曹迪，姚依林，吴渊，王辉，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