形变诱导锆基合金制造技术

本发明专利技术提供一种显现出了从B2相到B33相、或从非晶相到B2相及从B2相到B33相的形变诱导所得到的高强度及高延展性的形变诱导锆基合金。含有锆(Zr)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)及铜(Cu)作为必需成分金属，含有钛(Ti)和/或铌(Nb)作为可选成分，具有以Zr

【技术实现步骤摘要】
形变诱导锆基合金


[0001]本专利技术涉及形变诱导锆基合金，与从B2相到B33相、或从非晶相到B2相且从B2相到B33相的形变诱导所得的高强度且高延展性锆基合金相关。详细而言，本专利技术与作为从B2相到B2+B33相或到B33相的形变诱导所得的高强度且高延展性铸造金属间化合物合金，或者从非晶单相、非晶+B2相或非晶+B2+B33相到非晶+B2+B33相或非晶+B33相的形变诱导所得的高强度且高延展性快速凝固非晶合金的形变诱导锆基合金相关。

技术介绍

[0002]当前，作为形状记忆合金而已知的TiNi合金及CuZn合金等、和显现出形状记忆行为的Zr-Cu系合金、Zr-Co系合金及Zr-Ni系合金等可被列举为金属玻璃合金。已知这些显现出形状记忆行为的非晶合金随着向立方晶系(B2构造)的马氏体相变的逆相变会显现出显著的形状记忆效果及超弹性。然而，已知这些非晶合金较脆，尤其是会脆性断裂。
[0003]另一方面，作为新的伪高熵型的块体金属玻璃(BMG：Bulk Metallic Glass)合金，有人提出了非晶金属复合物(参照专利文献1)。专利文献1公开的非晶金属复合物由基质和位于该基质中的延展性金属的第2相构成，其中，所述基质是由非晶合金组成的、实质上连续的基质，第2相的初始组分是52～68原子百分比的锆(Zr)、3～17原子百分比的钛(Ti)、2.5～8.5原子百分比的铜(Cu)、2～7原子百分比的镍(Ni)、5～15原子百分比的铍(Be)及3～20原子百分比的铌(Nb)。
[0004]该非晶金属复合物具有在存在于玻璃基质中的延展性金属相发生应力诱导马氏体相变的性质。在专利文献1公开的非晶金属复合物中，能够大幅提高断裂韧性及高循环疲劳这样的机械性质。
[0005]专利文献1：日本专利申请特表2002-544386号公报
[0006]然而，虽然专利文献1公开的非晶金属复合物能够大幅提高断裂韧性及高循环疲劳这样的机械性质，但并未提示断裂韧性及高循环疲劳的具体的提高效果，此外，关于强度及延展性，也存在并未具体地提示的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是消除上述现有技术的问题点，开发并提供显现出从B2相到B33相、或从非晶相到B2相及从B2相到B33相的形变诱导所得的高强度及高延展性的形变诱导锆基合金。
[0008]为了达成上述目的，本专利技术提供一种形变诱导锆基合金，其中，含有锆(Zr)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)及铜(Cu)作为必需成分金属，含有钛(Ti)和/或铌(Nb)作为可选成分，具有以Zr
100-x-y-z
Ti
x
Nb
y
M
z
示出的组分，其中，M为Fe、Co、Ni及Cu，以原子百分比计，0％＜x≤10％，0％＜y≤5％，48％≤z≤52％；或y＝0时，0≤x≤15％；或x＝0时，0≤y≤7％，M所包含的金属成分Fe、Co、Ni及Cu的含量分别为11％以上且14％以下，这4种金属成分的含量的总
和z为48％以上且52％以下。
[0009]在此，优选具有以Zr
100-x-y-z
Ti
x
Nb
y
M
z
示出的组分，其中，M为Fe、Co、Ni及Cu，以原子百分比计，0％＜x≤10％，0％＜y≤5％，48％≤z≤52％。此外，优选具有以Zr
100-x-z
Ti
x
M
z
示出的组分，其中，M为Fe、Co、Ni及Cu，以原子百分比计，0≤x≤15％，48％≤z≤52％。此外，优选具有以Zr
100-y-z
Nb
y
M
z
示出的组分，其中，M为Fe、Co、Ni及Cu，以原子百分比计，0≤y≤7％，48％≤z≤52％。此外，优选金属成分Fe、Co、Ni及Cu为等比组分，以原子百分比计，金属成分Fe、Co、Ni及Cu的含量均为12.5％。
[0010]此外，优选为铸造金属间化合物合金，该铸造金属间化合物合金在铸造后的状态下是B2构造的金属间化合物，在拉伸变形或压缩变形的状态下是B2+B33构造或B33构造的金属间化合物。此外，优选铸造金属间化合物合金在从B2构造的金属间化合物变为B2+B33构造或B33构造的金属间化合物时，最高强度为1300MPa以上。此外，优选铸造金属间化合物合金在从B2构造的金属间化合物变为B2+B33构造或B33构造的金属间化合物时，塑性应变(ε
f
)为20％以上，塑性伸长率为3％以上。此外，优选为快速凝固非晶合金，该快速凝固非晶合金在快速凝固薄带的状态下，是包含非晶相的合金，在拉伸变形或压缩变形的状态下，从非晶相到B2相、从B2相到B33相发生形变诱导而成为非晶+B2+B33构造或非晶+B33构造的非晶与金属间化合物的复合合金。此外，优选快速凝固非晶合金在从包含非晶相的合金变为复合合金时，最高强度为1100MPa以上，塑性伸长率为1％以上。此外，优选包含非晶相的合金是非晶单相的合金、非晶+B2构造的复合合金或非晶+B2+B33构造的复合合金。
[0011]根据本专利技术，能够提供从B2相(立方晶系)到B33相(斜方晶系)、或从非晶相到B2相及从B2相到B33相的形变诱导所得的高强度且高延展性形变诱导锆基合金。
具体实施方式
[0012]以下，对本专利技术的形变诱导锆基合金详细进行说明。本专利技术所涉及的形变诱导锆基合金含有锆(Zr)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)及铜(Cu)作为必需成分金属，含有钛(Ti)和/或铌(Nb)作为可选成分。本专利技术的形变诱导锆基合金具有以Zr
100-x-y-z
Ti
x
Nb
y
M
z
示出的组分，其中，M为Fe、Co、Ni及Cu，以原子百分比计，0％＜x≤10％，0％＜y≤5％，48％≤z≤52％；或y＝0时，0≤x≤15％；或x＝0时，0≤y≤7％。
[0013]即，本专利技术的形变诱导锆基合金优选具有以Zr
100-x-y-z
Ti
x
Nb
y
M
z
示出的组分，其中，M为Fe、Co、Ni及Cu，以原子百分比计，0％＜x≤10％，0％＜y≤5％，48％≤z≤52％。或者，本专利技术的形变诱导锆基合金优选具有以Zr
100-x-z
Ti
x
M
z
示出的组分，其中，M为Fe、Co、Ni及Cu，以原子百分比计，0≤x≤15％，48％≤z≤52％。或者，本专利技术的形变诱导锆基合金优选具有以Zr
100-y-z
Nb
y
M
z
示出的组分，其中，M为Fe、Co、Ni及Cu，以原子百分比计，0≤y≤7％，48％≤z≤52％。
[0014]以原子百分比计，M所包含的金属成分Fe、Co、Ni及Cu的含量分别为11％以上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种形变诱导锆基合金，其中，含有锆(Zr)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)及铜(Cu)作为必需成分金属，含有钛(Ti)和/或铌(Nb)作为可选成分，具有以Zr
100-x-y-z
Ti
x
Nb
y
M
z
示出的组分，其中，M为Fe、Co、Ni及Cu，以原子百分比计，0％＜x≤10％，0％＜y≤5％，48％≤z≤52％；或y＝0时，0≤x≤15％；或x＝0时，0≤y≤7％，M所包含的金属成分Fe、Co、Ni及Cu的含量分别为11％以上且14％以下。2.根据权利要求1所述的形变诱导锆基合金，其中，具有以Zr
100-x-y-z
Ti
x
Nb
y
M
z
示出的组分，其中，M为Fe、Co、Ni及Cu，以原子百分比计，0％＜x≤10％，0％＜y≤5％，48％≤z≤52％。3.根据权利要求1所述的形变诱导锆基合金，其中，具有以Zr
100-x-z
Ti
x
M
z
示出的组分，其中，M为Fe、Co、Ni及Cu，以原子百分比计，0≤x≤15％，48％≤z≤52％。4.根据权利要求1所述的形变诱导锆基合金，其中，具有以Zr
100-y-z
Nb
y
M
z
示出的组分，其中，M为Fe、Co、Ni及Cu，以原子百分比计，0≤y≤7％，48％≤z≤52％。5.根据权利要求1～4中任意一项所述的形变诱导锆基合金，其中，所述金属成分Fe、Co、Ni...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上明久，丁静，艾伦，
申请(专利权)人：广州爱克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：