【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于非晶合金材料领域，具体涉及一种抑制非晶合金退火脆性的双步电流退火方法。
技术介绍
1、非晶合金，由合金熔体快速冷却形成，短程有序、长程无序。相较于传统金属和合金，非晶合金不含位错、晶界等缺陷，表现出高强度、高硬度和高弹性极限等优异的力学性能。同时由于不存在晶体的各向异性，非晶材料也表现出卓越的磁学性能，使其在机械、电子、航空航天等领域具有广阔的应用前景。
2、非晶合金制备过程中的快速冷却使材料具有较大的内应力，这种应力极大的影响了材料的力学和磁学性能。为了消除内应力，目前多采用真空等温退火的方式消除内应力。但该过程会使非晶合金出现明显的退火脆性，降低材料的力学性能，进而影响工业应用范围及使用寿命。
3、非晶合金的退火脆性是制约非晶合金成为其应用的阻碍，也限制着非晶合金其他优异性能的发挥。抑制材料退火过程中的脆性是需要解决的重点问题，目前实验室多采用回春处理。回春是弛豫的逆过程，通过回春提高非晶合金的能量状态，从而提升塑性。常见的回春方法可以归结为两大类：机械激活回春及热激活回春。机械激活回春手段回春程度低，且易对非晶构件产生不可逆损害；而热激活回春会使材料弛豫并更易导致材料的脆化。因此，亟需一种手段，从热处理源头避免非晶材料发生退火脆性。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的不足之处，本专利技术的目的在于抑制非晶合金退火过程的脆性。该方法采用双步电流退火工艺，抑制传统热处理带来的脆性问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下
3、一种抑制非晶合金退火脆性的双步电流退火方法，该方法包括如下步骤：
4、(1)材料制备：所述非晶合金包含但不限于铁基、锆基、铜基等非晶体系。
5、(2)第一步电流退火处理：将非晶带材在小电流密度下进行长时退火处理，能量输入可以表示为q＝i 12rt1，其中i1为电流密度，r是电阻率，t1为处理时间。
6、(3)第二步电流退火处理：将步骤(2)退火处理后的非晶带材在较大的电流密度下继续短时退火处理，此时的能量输入可以表示为q＝i22rt2，其中i2为电流密度，r是电阻率，t2为处理时间。控制两步电流退火的能量输入比值q1:q2的范围为10～100。
7、(4)结束双步电流退火处理并进行物相、热力学及力学性能等测试。
8、步骤(1)中所述非晶合金包含全部快速凝固制备的非晶合金样品。
9、步骤(2)中，第一步小电流长时处理时样品会出现明显退火脆性，易于发生断裂。
10、步骤(3)中，第二步大电流短时处理，控制两步电流退火的能量输入比值q1:q2的范围为10～100，样品退火脆性消失，样品再次恢复韧性。
11、本专利技术通过两步电流退火制度的设计抑制非晶合金退火脆性；关键技术问题是两步电流处理的电流密度和处理时间。
12、本专利技术设计原理如下：
13、非晶合金制备过程中的快速冷却使材料具有较大的内应力，这种应力极大的影响了材料在力学和磁学性能上的应用。常用传统热处理对非晶合金保温处理，处理周期长，控制难，不仅导致退火脆性的出现，降低材料力学性能，而且存在明显的区域温度不均匀，导致性能一致性差。相比于真空退火数小时，电流退火处理非晶合金仅需数分钟，甚至数秒即可达到相同的效果。然而，单步电流处理依然无法克服非晶合金的退火脆性。利用更大的电流密度再次处理非晶合金时，系统能量得到提升，变脆的材料就会再次变韧，从而在热处理过程中抑制了材料的脆性的发生。
14、基于上述理论，本专利技术的总思路是采用双步电流退火法：第一步是小电流长时退火处理，消除非晶带材制备过程中存在的内应力等缺陷，但也会导致退火脆性，第二步是大电流强度短时处理再次消除退火脆性，同时保留第一步退火对材料结构和磁性等物理性能等有益作用。
15、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
16、1、电流退火处理通过调整电流强度和退火时间能准确控制样品退火状态。传统热处理存在局域温度不均匀，导致非晶带材局部区域脆化，产生的碎屑影响后续工业使用。使用本专利技术处理的非晶带材被均匀电流退火处理，从热处理源头过程中避免材料脆化，保证足够韧性，提高使用效率，降低成本。
17、2、电流退火处理仅需几分钟退火时间，显著减少工业常规退火时间，减短热处理周期，节省能源，提高效率。
18、3、经过本专利技术退火处理后的带材不易断裂，保证了足够的韧性，解决了热处理带来的脆性问题。
19、4、本专利技术工艺简单，可应用于各类非晶合金，不具破坏性，均匀处理，具有很强的工业应用前景。
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1.一种抑制非晶合金退火脆性的双步电流退火方法，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的抑制非晶合金退火脆性的双步电流退火方法，其特征在于步骤(1)中所述非晶合金包含全部快速凝固制备的非晶合金样品。
3.根据权利要求1所述的抑制非晶合金退火脆性的双步电流退火方法，其特征在于步骤(2)中，第一步小电流长时处理时样品会出现明显退火脆性，易于发生断裂。
4.根据权利要求1所述的抑制非晶合金退火脆性的双步电流退火方法，其特征在于步骤(3)中，第二步大电流短时处理，控制两步电流退火的能量输入比值Q1:Q2的范围为10～100，样品退火脆性消失，样品再次恢复韧性。
【技术特征摘要】
1.一种抑制非晶合金退火脆性的双步电流退火方法，该方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的抑制非晶合金退火脆性的双步电流退火方法，其特征在于步骤(1)中所述非晶合金包含全部快速凝固制备的非晶合金样品。
3.根据权利要求1所述的抑制非晶合金退火脆性的双步电流退火方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌斌，叶丰，刘彩云，韩晓磊，王震，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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