一种大尺寸轻质镁铝基非晶合金的制备方法技术

本发明专利技术属于非晶合金领域，更具体地，涉及一种大尺寸轻质镁铝基非晶合金的制备方法。按照目标合金成分比例称取粉末状的镁基非晶合金及铝基非晶合金，混合均匀获得镁铝基非晶合金混合粉末；镁基非晶合金及铝基非晶合金的成分的过冷液相区间有重叠；通过粉末烧结工艺或激光增材制造技术制备镁铝基非晶合金。本发明专利技术利用铝基非晶作为增韧相改善镁基非晶合金的室温塑性或者利用镁基非晶作为增强相提高铝基非晶的强度，采用粉末烧结工艺或激光增材制造技术制备获得大尺寸轻质高强镁铝基非晶合金，由此解决现有技术采用晶体第二相与非晶基体内部结构存在较大差异，变形模式相差较大，界面冶金结合实现困难，导致所制备的复合材料性能不高的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸轻质镁铝基非晶合金的制备方法
本专利技术属于非晶合金领域，更具体地，涉及一种大尺寸轻质镁铝基非晶合金的制备方法。
技术介绍
新型轻质高强材料在航空航天、汽车轻量化、国防装备、大型跨海大桥、高层建筑等领域被广泛应用。钛、镁、铝三种金属以其储量丰富、密度低，强度性能好，是目前常用的轻质结构材料。镁基、铝基非晶合金的强度是传统的镁合金、铝合金材料的3～5倍，同时具有良好的耐腐蚀性、耐磨性、高温热塑性成形性，是一种极具应用前景的新型轻质高强结构材料。但是非晶合金制备需要较快的冷却速率，零件尺寸、形状受到极大限制，同时其室温塑性普遍较差，尤其是镁基非晶合金室温呈现完全脆性断裂，在实际服役过程中存在极大的安全隐患。铝基非晶合金室温塑性相对较好，但是其非晶形成能力较差，临界成形尺寸普遍小于1mm，成形难度大，应用困难。粉末烧结和增材制造能在一定程度上突破非晶合金构件制造尺寸、形状限制，同时目前一般采用高熔点陶瓷或金属等晶体材料作为第二相来达到对非晶基体增强或增韧的目的。晶体第二相与非晶基体内部结构存在较大差异，变形模式相差较大，界面冶金结合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁铝基非晶合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)按照目标合金成分比例称取粉末状的镁基非晶合金及铝基非晶合金，混合均匀获得镁铝基非晶合金混合粉末；所述镁基非晶合金及铝基非晶合金的成分的过冷液相区间有重叠；/n(2)通过粉末烧结工艺或激光增材制造技术将所述镁铝基非晶合金混合粉末制备成镁铝基非晶合金。/n

【技术特征摘要】
1.一种镁铝基非晶合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按照目标合金成分比例称取粉末状的镁基非晶合金及铝基非晶合金，混合均匀获得镁铝基非晶合金混合粉末；所述镁基非晶合金及铝基非晶合金的成分的过冷液相区间有重叠；
(2)通过粉末烧结工艺或激光增材制造技术将所述镁铝基非晶合金混合粉末制备成镁铝基非晶合金。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述镁基非晶合金及铝基非晶合金的选择标准为：非晶合金成分临界成形尺寸不小于0.1mm，过冷液相温度区间的上限和下限的差值ΔTx大于20K，且热塑性成形能力指标S＞0.15。


3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述镁基非晶合金及铝基非晶合金的成分的过冷液相区的重叠区间的上限和下限的差值不小于5K。


4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述粉末状的所述镁基非晶合金及铝基非晶合金按照如下方法获得：采用气雾化法、机械球磨法、等离子球磨或等离子旋转电极法将所述镁基非晶合金及铝基非晶合金制备成粒径为微米级或纳米级的非晶合金粉末。


5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)采用球磨将所述粉末状的镁基非晶合金及铝基非晶合金混合均匀；所述球磨过程的工艺参数为：磨球材质为硬质合金、不锈钢或玛瑙，转速为100～800r/min，球料比为30:1～3:1，球磨时间为10min～24h。


6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述粉末烧结过程采用的温度处于所述镁基非晶合金和铝基非晶合金成分的过冷液相区的重叠区间之内，粉末烧结升温速率为10K/min～500K/min,粉末烧结压力为30MPa～5GPa，在真空度＜10P...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚攀，丁华平，王新云，邓磊，金俊松，张茂，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42