一种耐磨非晶-枝晶复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨非晶‑枝晶复合材料及其制备方法，属于耐磨非晶材料技术领域，其化学式为：Ti47‑xZr25Nb6Cu5Be17Snx，x为Sn元素的原子数，x＝2～6，包括以下制备步骤：1)利用感应熔炼将单质Cu、Sn熔炼得到第一中间合金；2)利用电弧熔炼将单质Ti、Zr、Be熔炼得到第二中间合金；3)利用电弧熔炼将第一中间合金和第二中间合金熔在一起成为第三中间合金；4)利用电弧熔炼将Nb单质加入第三中间合金得到Ti47‑xZr25Nb6Cu5Be17Snx合金锭；5)利用翻转浇铸设备，将合金锭熔化并浇铸进板状铜模；本发明专利技术制备方法易于操作，成分、组织均匀，得到的非晶‑枝晶复合材料摩擦磨损性能显著提高。

A Wear-resistant Amorphous-Dendritic Composite and Its Preparation Method

The invention discloses a wear-resistant amorphous dendritic composite material and its preparation method, belonging to the technical field of wear-resistant amorphous materials. Its chemical formula is Ti47_xZr25Nb6Cu5Be17Snx, x is the atomic number of Sn element, x=2-6, including the following preparation steps: 1) the first master alloy is obtained by induction melting; 2) Ti, Zr and Be are melted by arc melting. To the second master alloy; 3) the first master alloy and the second master alloy are fused together to form the third master alloy by arc melting; 4) Ti47 xZr25Nb6Cu5Be17Snx alloy ingot is obtained by adding Nb element into the third master alloy by arc melting; 5) the alloy ingot is melted and cast into the plate copper mould by using the inversion casting equipment; and the preparation method of the invention is easy to operate, and the composition and structure are easy to operate. The friction and wear properties of the obtained amorphous dendritic composites were significantly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨非晶-枝晶复合材料及其制备方法
本专利技术属于耐磨非晶材料
，具体涉及一种耐磨非晶-枝晶复合材料及其制备方法。
技术介绍
非晶合金，又称为金属玻璃，是一种具有诸多新奇性能的材料。非晶态是指物质内部原子结构处于长程无序、短程有序的排列状态，由于其独特的无序结构使得其不具有晶体材料中位错、空位等缺陷，因此，非晶合金具有优异的力学、物理和化学性能，例如高的强度(约为1/50杨氏模量)、高的耐腐蚀性、优异的磁学性能及一定温度下的超塑性。这些优异的物理化学和力学特性以及良好的成形特性，使得非晶合金在电子、电力、化工、航空、航天、机械和微电子等领域具有广阔的应用空间。非晶合金的室温脆断和稳定性严重制约了其工程应用，为了解决非晶合金的室温脆性，人们对此进行了大量的研究与探索，这就促使了非晶复合材料的问世。在传统非晶结构中引入原位析出第二相是获得高强韧非晶材料的一种有效途径，其原理是利用原位生成的第二相抑制单一剪切带的失稳扩展，促进其多重分叉和扩展，这一过程使得非晶合金内存在大量不同取向的剪切带从而提供了有效的塑性变形能力，因此在非晶合金内原位形成第二相枝晶能够极大地利于力学性能的提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐磨非晶‑枝晶复合材料，其特征在于，其化学式为：Ti47‑xZr25Nb6Cu5Be17Snx，其中x为Sn元素的原子数，x＝2～6。

【技术特征摘要】
1.一种耐磨非晶-枝晶复合材料，其特征在于，其化学式为：Ti47-xZr25Nb6Cu5Be17Snx，其中x为Sn元素的原子数，x＝2～6。2.根据权利要求1所述的耐磨非晶-枝晶复合材料，其特征在于，其化学式为：Ti43Zr25Nb6Cu5Be17Sn4。3.一种如权利要求1或2所述的耐磨非晶-枝晶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：原材料的表面处理：将各元素单质Ti、Zr、Nb、Cu、Be以及Sn分别进行清洗干燥，然后按照Ti47-xZr25Nb6Cu5Be17Snx中各元素的原子数计算各元素的质量并称量，所述x＝2～6；S2、合金熔炼：将S1处理后的Cu和Sn原料置于感应熔炼炉中，抽取真空后充入惰性气体至0.05Mpa，加热至500℃，保温5min，之后升温至1100℃保温10min，随后冷却至室温，得到第一中间合金；将S1处理的Ti、Zr和Be原料放入到真空电弧炉内，抽取真空后充入惰性气体至0.2～0.3MPa，起弧后，首先对钛锭熔炼2～3次以吸收炉内残留的氧气，然后对炉内的原料进行熔炼，得到第二中间合金；将第一中间合金和第二中间合金放入同一坩埚内，使用真空电弧炉进行熔炼至均匀，得到第三中间合金；将Nb原料和第三中间合金放入同一坩埚内，使用真空电弧炉进行熔炼直至均匀，得到Ti47-xZr25Nb6Cu5Be17Snx合金锭；S3、翻转浇铸：在翻转浇铸设备的铜坩埚底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：周青，任越，杜银，翟海民，王海丰，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61