专利名称：一种块体镁基非晶合金复合材料的利记博彩app
技术领域：
本发明属于非晶合金和复合材料技术领域，特指一种块体镁基非晶合金复合材料。
背景技术：
在过去的几年当中，块体非晶合金引起了人们的广泛关注，其主要原因是非晶合金作为高强度结构材料所表现出的应用潜力。然而，所有的非晶合金都面临着同样的一个问题，就是形变过程中高度局域化剪切带的形成，导致这类材料几乎没有宏观塑性形变便发生灾难性断裂，因此，作为结构材料的应用仍然受到挑战。为了调整和改善非晶合金的综合性能，以非晶合金为基的复合材料制备成为当前非晶合金研究的热点。复合材料中的增强体的作用在于抑制局域剪切带的萌生，并促进多重剪切带的形成，与单一块体非晶合金相比较，非晶合金复合材料已显示出较大的压缩塑性应变乃至拉伸塑性应变，或者使冲击韧性得到改进。对于Mg合金，Mg基块体非晶很显然可以作为重要途径来解决其固有的缺点，即相比于钢和铝具有的低强度。通过达到非晶态，材料可以解决断层问题，可以形成高强度低密度材料，即尤为特出的高强度。Mg合金的低成本以及易于循环利用的特性使得其应值得高度重视。自从第一次Mg基非晶(MfeCu25Yltl原子百分比)出来后，人们就在为制备多元系的Mg基非晶系作出了巨大努力，并在块体方面取得诸多成就。但是，和其它非晶合金一样都存在延性差的缺点，在没有发生明显的塑性变形前即弹性区即发生了断裂。实际上在对 Mg65Cu25Yltl非晶合金进行显微硬度测试后，就发现试样的显微压痕边缘出现了裂纹，裂纹的宽度与压痕的宽度相近，说明非晶态下合金的脆性较大。本发明开发出一种块体镁基非晶合金复合材料。
发明内容
本发明开发出一种块体镁基非晶合金复合材料，其特征为，用纯度大于99. 9%的高纯Mg金属块作为原始材料，在氩气保护下的水冷铜坩锅中熔炼Cu-Al-Y中间合金，然后将Cu-Al-Y中间合金与高纯Mg块一起放入带有氩气保护的低碳钢坩锅中，在电阻炉中加热至750°C，保温池，期间要定期轻摇坩锅以使合金液均勻，然后浇注到事先烘干平板铜模中，制备出MfeCuM_xAlxY1Q(X = 2,5)非晶合金复合材料。用同样的方法也制备出Mg65Cu25Yltl 非晶合金。
图1为Mg65Cu25Yltl非晶合金和MfeCuM_xAlxY1(1 (χ = 2,5)非晶合金复合材料2mm平板试样的XRD检测图谱。从图中可以看到，当X = O时，试样显示了非晶合金特有的单一漫散射“馒头峰”，没有任何晶体相存在。当用Al元素部分替代MfeCu25Yici中的Cu元素后，在合金液快速凝固过程中出现了增强晶体相，如图1中(b)、(c)所示，当加入不同含量的Al 时，非晶合金衍射峰上叠加有晶体相对应的尖锐峰。通过XRD分析可知，当Al含量为2%，及χ = 2时，合金凝固过程中出现了初始析出相主要有CuM&、AlMg和AlCuY相；当Al含量进一步增加到5%时，出现的增强相发生了改变，主要是Cuife2和Mg相，而没有AlMg和AlCuY相的出现，说明增加Al元素后，改变了合金中组成元素间的相互作用。相比于MfeCu23Al2Yltl合金体系，Mg65Cu20Al5Y10试样的XRD图谱可以更为明显的看到增强晶体峰叠加在非晶“馒头峰”上，为典型的非晶复合材料XRD曲线图，即制备出了 “Mg基非晶+增强晶体相”复合材料。本发明对MfeCiwxAlxYici (χ = 0,2,5)合金进行了差示扫描量热分析测试，如图 5-2和5-3，分别为合金晶化范围和熔化范围的DSC曲线图。从晶化曲线图中可以看到，当用2%和5%的Al元素部分替换Cu元素后，合金的晶化曲线中都有非晶合金特有的非晶转变平台和和晶化放热峰的存在，从而可以进一步确定其基体为非晶态，洗明合金为“Mg基非晶+增强晶体相”复合材料，这与前面的X射线衍射(XRD)分析相一致。图4为Mg65CiwxAlxYltl(χ = 0,2,5)合金试样的扫描电镜(SEM)显微组织图，其中 (a)、(b)和(c)图分别对应于χ = 0，2和5合金体系。从图4(a)中可以看到，当合金中不含Al元素时，为非晶态下的单一均勻组织；当但用2% Al元素部分替代Mg65Cu25Yltl中的Cu 元素后，合金的显微组织发生了改变，而有明显的针状组织存在，宽度约50 200nm，长度约2 4 μ m不等，且分布较为均勻，同时针状组织上及基体上存在有细小的粒状组织，如图 4(b)；图4(c)为Al含量为5%时的金属玻璃复合材料的显微组织图，可以发现当Al含量增大后，复合材料中增强组织由原来的针状转变为细小粒状，颗粒直径约为IOOnm左右。从显微组织图中分析可以知道，当Al含量为5%时，复合材料所形成的组织为细小粒状颗粒镶嵌于基体上，且分别较为均勻。其与前面的XRD及DSC曲线图分析相一致，为非晶态基体上分布有增强晶体相，而不是像含Al为2%时，由于其是远离共晶成分，在合金凝固过程有初始析出相存在，从而在其显微组织中存在额外的，相比较为粗大的提前析出的针状相。本发明对MfeCi^xAlxYltl (χ = 0,2,5)合金试样进行了显微硬度测试，测试结果如表1所示，为了降低误差，每个试样测试了六组数据，取其平均值为所测试样得硬度。从表 1中数据可以看到，相比于非晶态，复合材料的显微硬度明显增大。当Al含量为2%时，硬度值均值达到了观5. 8Hv，比非晶态下的硬度值高出了约60Hv，说明增强的延展相生成对复合材料的显微硬度值有很大影响，此外六组数据中出现了高达四6的数据，这是在硬度测试时打在了增强相上。而当Al含量为5%时，复合材料的显微硬度比非晶态下有所增大， 但增幅没有Al含量为2%时复合材料的增幅大，主要是复合材料大部分为非晶态结构，即复合材料基体为非晶态。实际上在对Mg65Cu25Yltl非晶合金进行显微硬度测试后，就发现试样的显微压痕边缘出现了裂纹，裂纹的宽度与压痕的宽度相近，说明非晶态下合金的脆性较大。如图5。主要原因是非晶合金是快速凝固后形成，合金处于亚稳态，内部能量较高导致内应力较大，从而使得合金具有较大脆性。而对于Al含量为2%和5%的非晶复合材料硬度测试后，发现压痕边缘并没有非晶态下的裂纹，说明复合材料的脆性较小。由于有内生延展相生成，释放了非晶态下合金内部的部分能量，降低了内应力，同时由于有增强相的存在，阻止了裂纹的扩展，从而使得复合材料具有相对较好的综合性能。表IMfeCi^xAlxYici(x = 0,2,5)非晶合金复合材料维氏硬度
权利要求
1.一种块体镁基非晶合金复合材料，其特征为，用纯度大于99. 9%的高纯Mg金属块作为原始材料，在氩气保护下的水冷铜坩锅中熔炼Cu-Al-Y中间合金，然后将Cu-Al — Y中间合金与高纯Mg块一起放入带有入氩气保护的低碳钢坩锅中，在电阻炉中加热至750°C， 保温池，期间要定期轻摇坩锅以使合金液均勻，然后浇注到事先烘干平板铜模中，制备出 Mg65Cu23Al2Y10 和 Mg65Cu2tlAl5Yltl 非晶合金复合材料。
2.根据权利要求1所述一种块体镁基非晶合金复合材料，在对Mg65Cu23Al2Yltl和 Mg65Cu2ciAl5Yltl非晶合金复合材料进行显微硬度测试后，试样的显微压痕边缘没有出现裂纹。
全文摘要
一种块体镁基非晶合金复合材料，属于非晶合金和复合材料技术领域，其特征为，用纯度大于99.9％的高纯Mg金属块作为原始材料，在氩气保护下的水冷铜坩锅中熔炼Cu-Al-Y中间合金，然后将Cu-Al-Y中间合金与高纯Mg块一起放入带有入氩气保护的低碳钢坩锅中，在电阻炉中加热至750℃，保温2h，期间要定期轻摇坩锅以使合金液均匀，然后浇注到事先烘干平板铜模中，制备出Mg65Cu25-xAlxY10(x＝2，5)非晶合金复合材料。用同样的方法也制备出Mg65Cu25Y10非晶合金。
文档编号C22C45/00GK102312177SQ201110280499
公开日2012年1月11日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者司乃潮, 司松海, 张扣山, 杨道清, 白高鹏, 齐宝林 申请人:镇江忆诺唯记忆合金有限公司