专利名称：一种含Be镁基非晶复合材料的利记博彩app
—种含Be镁基非晶复合材料技术领域
本发明属于非晶复合材料技术领域，具体涉及一种具有长周期结构的含Be镁基非晶复合材料。
背景技术：
镁是密排六方晶体结构，其堆垛原子序为AB两层堆垛结构，而所谓的镁合金长周期堆垛结构就是比两层原子堆垛序更长的堆垛序，如6H(ABCBCB’)，lOH(ABACBCBCAC)，14H(ACBCBABABABCBC)，18R(其序列为 ABABABCACACABCBCBC)和 24R(ABABABABCACACACABCBCBCBC) (H表示六面结构，R表示菱面结构，前面的数字为堆跺层数)。
1994年，Lu o等在Mg-Zn-Y合金中首次报道了 18R长周期结构。2001年，Kawamura等通过快速凝固/粉末冶金的方法制备出了屈服强度超过600MPa，延伸率5%的Mg97ZnlY2(原子百分数，下同)合金，并且该合金还具有优异的高温屈服强度和高应变速率下的超塑性，这使得对长周期结构增强镁合金的研究变为一个焦点。2004年Kawamura等又制备出屈服强度达到375MPa，延伸率到达4%的挤压态长周期结构增强Mg97ZnY2。2005年Matsuura等在快速凝固的Mg98Cu1Y1条带中发现了非晶和14H的长周期结构，这把存在长周期结构的合金系由Mg-Zn-Y系扩展到Mg-Cu-Y系。2006年，惠希东等用水冷铜模铸造法成功制备出了 6H长周期结构增强镁基块体非晶，其压缩应变量到达18%，压缩断裂强度到达1.2GPa。2008年，Itoi等水冷铜模制备的Mg-N1-Y合金中发现18R的长周期结构。
目前的研究发现，长周期结构增强镁合金可以根据长周期的形成条件分为两类，第一种类型包括Mg-Y-Zn、Mg-Dy-Zn、Mg-Ho-Zn和Mg-Er-Zn等合金系，这些合金系中的长周期结构是在凝固过程中形成的，长周期结构的类型为18R，但通过高温退火，其18R结构基本转变为14H。第二种类型包括Mg-Gd-ZruMg-Tb-Zn和Mg-Tm-Zn等合金系，在其铸态中不存在长周期结构或者比较少，通过高温退火后14H长周期结构从基体Mg过饱和固溶体中析出。另外还发现在 Mg-RE-Zn/Cu (Mg-Gd-Zn、Mg-Sm-Zn、Mg-Er-Zn 等)合金中也形成了 6H、10H、14H、18R和24R这5种不同类型的LPSO结构，从而使该LPSO结构成为镁合金研究领域的研究热点课题。
本发明拟公开一种Mg-N1-Zn-Y-Be非晶复合材料，通过添加元素Be来改变具有长周期结构的镁基非晶复合材料的原子排列结构。Be与Mg在固态甚至是液态下都不互溶，而且Be的原子尺寸很小，可以提高合金的熵值，所以Be元素的加入可以改变合金的结构，使合金的综合力学性能都得到了一定程度的提高。发明内容
本发明提供一种含Be镁基非晶复合材料，其目的是提高镁基非晶复合材料的综合力学性能，制备出具有室温抗压强度> 657MPa，应变率> 16.3%的非晶复合材料。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种含Be镁基非晶合金复合材料，其特征在于:所述合金的组分及原子百分比为(Mga8iNi0.0sZn0.05Y0.06) 100-χβθχ , χ-1 6。
杂质元素及原子百分比为O彡0.002%。
镁基非晶复合材料的室温抗压强度彡657MPa，应变率彡16.3%。
本发明通过添加Be元素，使镁基非晶复合材料的原子结构发生变化，提高了合金的综合力学性能。
:图1 为(Mg0.81Ni0.08Zn0.05Y0.06) 95Be5 合金 2000 倍的 SEM 照片； 图2为Mg81Ni8Zn5Y6合金2000倍的SEM照片； 图3为(Mg0.81Ni0.08Zn0.05Y0.06) 95Be5合金和Mg81Ni8Zn5Y6合金的直径为2mm试样的应力应变曲线。
具体实施方式
: 本发明公开一种含Be镁基非晶复合材料，具有较高的强度和良好的塑性，从而解决了镁基非晶合金脆断问题，为非晶复合材料的应用化提供了一条很有前景的途径。
所述合金的组分及原子百分比为(Mg。.81Ni0.Q8Zn0.05Y0.06) 100-xBex (χ=Γ6),杂质元素及原子百分比为O彡0.002%。
上述非晶复合材料的特点是: 室温抗压强度彡657MPa，应变率彡16.3%。
本发明通过联合加入具有强化作用的N1、Zn和Y元素，使它们与Mg形成Mg12ZnY长周期相。实验表明，Mg12ZnY相长周期结构是由ABCBCB’堆跺的6H结构，其中A和B’是富含Zn和Y的原子层，其结构与理想的6H型镁有差异，能提高非晶合金复合材料的综合力学性能。添加Be元素的目的提高合金的熵，改变合金内部原子排列结构，进一步提高合金的力学性能。
上述含Be镁基长周期非晶合金复合材料是通过以下步骤制备的: (1)配料:原料是纯度为99.9%的纯Mg、99.9%的纯N1、99.9%的纯Cu、99.9%的纯Y和99.9%的纯Be，各元素的原子百分比为(Mga81Niaci8Znatl5Yatl6) 1(ΚΙ_χΒθχ (χ=1 6)，杂质含量O 彡 0.002% ； (2)熔炼:首先用电弧炉将高熔点元素Cu、Y、Ni和Be熔炼成中间合金，在将中间合金和元素Mg用氮化硼坩埚在 井式电阻炉中进行熔炼，利用N2和SF6混合气体作为保护气体； (3)浇铸:将熔化的金属液浇注成圆柱试样。
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，需要说明的是，本发明的保护范围并不仅限于下述实施例。
实施例1: 一种含Be镁基非晶合金复合材料，其特征在于:所述合金的组分及原子百分比为(Mg0.8iNi0.0sZn0.05Υ0.06) ggBei。
制备方法如下: (1)配料:原料是纯度为99.9%的纯Mg,99.9%的纯Ni,99.9%的纯Cu,99.9%的纯Y和99.9%的纯Be，各元素的原子百分比为(Mga81Niaci8Znatl5Ya J99Be1，杂质含量O彡0.002% ； (2)熔炼:首先用电弧炉将高熔点元素Cu、Y、Ni和Be熔炼成中间合金，在将中间合金和元素Mg用氮化硼坩埚在井式电阻炉中进行熔炼，利用N2和SF6混合气体作为保护气体； (3)浇铸:将熔化的金属液浇注成直径为2mm的圆柱试样。
镁基非晶复合材料的室温抗压强度彡657MPa，应变率彡16.3%。
实施例2: 一种含Be镁基非晶合金复合材料，其特征在于:所述合金的组分及原子百分比为(Mg0.8iNi0.0sZn0.05Υ0.06) 9sBe2。
制备方法如下: (1)配料:原料是纯度为99.9%的纯Mg,99.9%的纯Ni,99.9%的纯Cu,99.9%的纯Y和99.9%的纯Be，各元素的原子百分比为(Mga81Niaci8Znaci5Yaci6)98Be2，杂质含量O彡0.002% ；(2)熔炼:首先用电弧炉将高熔点元素Cu、Y、Ni和Be熔炼成中间合金，在将中间合金和元素Mg用氮化硼坩埚在井式电阻炉中进行熔炼，利用N2和SF6混合气体作为保护气体； (3)浇铸:将熔化的金属液浇注成直径为2mm的圆柱试样。
镁基非晶复合材料的室温抗压强度彡661MPa，应变率彡17%。
实施例3: 一种含Be镁基非晶合金复合材料，其特征在于:所述合金的组分及原子百分比为(Mg0.8iNi0.0sZn0.05Y0.06) 97Be3。
制备方法如下: (1)配料:原料是纯度为99.9%的纯Mg,99.9%的纯Ni,99.9%的纯Cu,99.9%的纯Y和99.9%的纯Be，各元素的原子百分比为(Mga81Niaci8Znaci5Yaci6)97Be3，杂质含量O彡0.002% ；(2)熔炼:首先用电弧炉将高熔点元素Cu、Y、Ni和Be熔炼成中间合金，在将中间合金和元素Mg用氮化硼坩埚在井式电阻炉中进行熔炼，利用N2和SF6混合气体作为保护气体； (3)浇铸:将熔化的金属液浇注成直径为2mm的圆柱试样。
镁基非晶复合材料的室温抗压强度彡670MPa,应变率彡17.2%。
实施例4: 一种含Be镁基非晶合金复合材料，其特征在于:所述合金的组分及原子百分比为(Mg0.8iNi0.0sZn0.05Y0.06) 96Be4。
制备方法如下: (1)配料:原料是纯 度为99.9%的纯Mg,99.9%的纯Ni,99.9%的纯Cu,99.9%的纯Y和99.9%的纯Be，各元素的原子百分比为(Mga81Niaci8Znaci5Yaci6)96Be4，杂质含量O彡0.002% ；(2)熔炼:首先用电弧炉将高熔点元素Cu、Y、Ni和Be熔炼成中间合金，在将中间合金和元素Mg用氮化硼坩埚在井式电阻炉中进行熔炼，利用N2和SF6混合气体作为保护气体； (3)浇铸:将熔化的金属液浇注成直径为2mm的圆柱试样。
镁基非晶复合材料的室温抗压强度彡675MPa，应变率彡17.3%。
实施例5: 一种含Be镁基非晶合金复合材料，其特征在于:所述合金的组分及原子百分比为(Mg0.8iNi0.0sZn0.05Y0.06) 9sBe5。
制备方法如下: (I)配料:原料是纯度为99.9%的纯Mg,99.9%的纯Ni,99.9%的纯Cu,99.9%的纯Y和99.9%的纯Be，各元素的原子百分比为(Mga81Niaci8Znaci5Yaci6)95Be5，杂质含量O彡0.002% ；(2)熔炼:首先用电弧炉将高熔点元素Cu、Y、Ni和Be熔炼成中间合金，在将中间合金和元素Mg用氮化硼坩埚在井式电阻炉中进行熔炼，利用N2和SF6混合气体作为保护气体； (3)浇铸:将熔化的金属液浇注成直径为2mm的圆柱试样。
镁基非晶复合材料的室温抗压强度彡689MPa，应变率彡18%。
图1 为(Mg0.81Ni0.08Zn0.05Y0.06) 95Be5 合金 2000 倍的 SEM 照片； 图2为Mg81Ni8Zn5Y6合金2000倍的SEM照片； 图3为(Mg0.81Ni0.08Zn0.05Y0.06) 95Be5合金和Mg81Ni8Zn5Y6合金的直径为2mm试样的应力应变曲线。
实施例6: 一种含Be镁基非晶合金复合材料，其特征在于:所述合金的组分及原子百分比为(Mg0.8iNi0.0sZn0.05Y0.06) 94Be6。
制备方法如下: (1)配料:原料是纯度为99.9%的纯Mg,99.9%的纯Ni,99.9%的纯Cu,99.9%的纯Y和99.9%的纯Be，各元素的原子百分比为(Mga81Niaci8Znaci5Yaci6)94Be6，杂质含量O彡0.002% ； (2)熔炼:首先用电弧炉将高熔点元素Cu、Y、Ni和Be熔炼成中间合金，在将中间合金和元素Mg用氮化硼坩埚在井式电阻炉中进行熔炼，利用N2和SF6混合气体作为保护气体； (3)浇铸:将熔化的金属液浇注成直径为2mm的圆柱试样。
镁基非晶复合材料的室温抗压强度彡675MPa，应变率彡17%。
权利要求
1.一种含Be镁基非晶复合材料，其特征在于:所述合金的组分及原子百分比为(Mga81Ni0.0sZn0.05Y0.06) 100_xBex , x-1 6。
2.根据权利要求1所述一种含Be镁基非晶复合材料，其特征在于:杂质元素及质量百分比为O彡0.002%。
3.根据权利要求1所述一种含Be镁基非晶复合材料，其特征在于:镁基非晶合金复合材料的室温抗压强度≥657MPa，应变率≥16.3%。
全文摘要
一种含Be镁基非晶复合材料，其特征在于所述合金的组分及原子百分比为(Mg0.81Ni0.08Zn0.05Y0.06)100-xBex(x=1~6)，杂质元素及原子百分比为O≤0.002%。本发明通过联合加入Ni、Zn和Y元素，以形成长周期相；加入Be元素的目的是提高合金的熵，改变合金内部原子排列结构。与现有的镁基非晶复合材料相比，本发明复合材料具有良好的综合力学性能，解决了镁基非晶合金的脆断问题，为非晶合金复合材料的实用化提供了一条很有前景的途径。
文档编号C22C45/00GK103160759SQ20111040713
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者尤俊华, 邱克强, 任英磊, 李庆丰, 王琳 申请人:沈阳工业大学