专利名称：一种锆基非晶合金的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及金属合金领域，尤其涉及一种锆基非晶合金。
背景技术：
由于非晶态合金的原子排列没有长程有序的特征，导致结构中没有位错，也没有晶界，因此，相对于普通多晶体金属材料，非晶态合金具有高强度、耐腐蚀、耐磨等优异的性能，可用作制备微电子器件、体育用品、高档奢侈品、电子消费品等的原材料。通常的非晶态合金制备方法是以一定的冷却速度将合金熔体快速冷却至玻璃转变温度(Tg)以下，由于冷速过快，避免了晶体的形核与长大，最后得到完全非晶态的结构。材料形成非晶态结构所需的冷速越慢，越容易形成尺寸更大的非晶态结构材料。锆基、钯基、镁基、铁基、铜基、镧基等 合金体系中的特定合金的临界冷却速率在数量级上小于IOK/秒，可以通过铜模铸造的方法制备厘米量级厚度的块体非晶态合金。一般采用可形成完全非晶态结构的铸态圆棒的临界直径作为合金的非晶形成能力(GFA)。合金的非晶态结构形成能力主要依赖于合金的化学成分，合金成分的复杂化或多元化可以降低非晶态结构形成的临界冷却速率，提高合金的非晶形成能力。其中多组元锆基非晶合金为目前发现的同时具备非晶形成能力好，又具有优良的力学及机械加工性能的非晶合金，最具有工程结构材料应用前景。目前在世界研究范围内已开发的可以形成非晶态结构的锆基非晶合金主要集中在Zr-TM-Al或Zr-TM-Be (TM为Ti，Cu, Ni或Co)体系。这些合金在某些特定的成分范围可由熔体冷却形成直径为IOmm以上的非晶态结构圆棒材料。目前这些合金制备主要在实验室当中，合金中的氧含量一般小于200ppm，因此必须对原材料中氧的含量以及制备过程中带入的氧含量进行严格控制。例如以下的合金配比在浇铸后可形成一定尺寸的非晶态结构(Zr, Hf) aMbAlc,其中M为Ni, Cu, Fe, Co元素中的至少一种或多种；a, b，c为原子百分比，25^a^85,70and 0〈c ( 35，其中优选的Zr50Cu40A110合金经过真空熔炼以及普通的铜模浇铸后可形成完全非晶态圆棒的直径为10mm，即非晶形成能力为10mm。为了继续提升合金的非晶形成能力，通常往合金中添加适量的Ni元素，与Cu元素形成一定的配比，如当合金中添加5at. %的Ni后，得到的四元Zr55Cu30Ni5A110合金的非晶形成能力达到30mm。制备方法一般为称取的一定配比的原料放入真空冶炼炉中，调节抽真空度至5X10-3Pa，然后充入O. 05MPa氩气保护气体；熔炼均匀后随炉冷却制得母合金。随后将母合金放入感应炉重熔后喷入或浇入铜模中中制得非晶合金棒材。现有的Zr基合金的GFA对合金中氧含量特别敏感。由于锆和氧具有很强的结合力，合金熔体中容易生成氧化锆或锆/氧团簇，它们可作为非均质成核的核心，使合金的GFA降低。由于在普通的实验室或工业生产条件下，Zr基非晶合金中不可避免地会引入一定量的氧，因此生产过程中必须采用昂贵的高纯原材料、而且熔炼、压铸过程要求抽高真空，真空度往往要求10_2Pa以上甚至10-3Pa，以防止合金中氧含量的升高造成非晶GFA的降低。高纯原料(99. 9%以上)及苛刻的保护性气氛造成Zr基非晶合金的制备成本非常高，不能满足大规模的量产。当采用市场上较为普遍的工业级原料时，又不能制备出具有一定尺寸的非晶态结构的部件及产品。
发明内容
本发明实施例提供了一种锆基非晶合金，用于在降低材料纯度以及压铸环境真空度等工艺要求的基础上保证合金形成大块非晶的能力。本发明实施例提供一种锆基非晶合金，所述锆基非晶合金的组成为(Zr, Hf, Nb) aCubNicAIdRee,其中a、b、C、d、e为各元素在所述锆基非晶合金中对应的原子百分比含量，分别为45 彡 a 彡 65，15 彡 b 彡 40，O. I 彡 c 彡 15，5 彡 d 彡 15，O. 05 彡 e 彡 5，a+b+c+d+e ( 100，Re 为 La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu 元素中的一种或多种的组合或者 Re 为 La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu 元素中的一种或多种和Y的组合。一种锆基非晶合金的利记博彩app，包括在保护气氛或真空条件下将金属原料熔炼完全后，进行铸造冷却成型而形成锆基非晶合金，所述锆基非晶合金的组成为(Zr, Hf, Nb) aCubNicAIdRee,
其中a、b、C、d、e为各元素在所述锆基非晶合金中对应的原子百分比含量，分别为45 彡 a 彡 65，15 彡 b 彡 40，O. I 彡 c 彡 15，5 彡 d 彡 15，O. 05 彡 e 彡 5，a+b+c+d+e ( 100，Re 为 La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu 元素中的一种或多种的组合或者 Re 为 La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu 元素中的一种或多种和Y的组合。一种电子设备,包括壳体以及容置在壳体内的电子兀件，所述壳体由一错基非晶合金制成，所述锆基非晶合金的组成为(Zr, Hf, Nb) aCubNicAIdRee,其中a、b、C、d、e为各元素在所述锆基非晶合金中对应的原子百分比含量，分别为45 彡 a 彡 65，15 彡 b 彡 40，O. I 彡 c 彡 15，5 彡 d 彡 15，O. 05 彡 e 彡 5，a+b+c+d+e ( 100，Re 为 La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu 元素中的一种或多种的组合或者 Re 为 La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu 元素中的一种或多种和Y的组合。本发明实施例通过往合金中添加微量的稀土元素(O. 05-5%原子百分比)可以抑制晶化趋势，提高熔体的稳定性；同时稀土元素可以吸收合金中的氧元素，调整合金中的氧含量，抑制异质形核，使金属液体在冷却过程中避免晶化，提升合金的非晶形成能力，从而使非晶合金制成所需原材料的选择范围更为宽广，并可在不选择高纯原材料的条件下制备具有良好非晶形成能力的产品，同时我们还可以降低工艺条件如真空度的苛刻程度，大大降低生产成本。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。图I为本发明实施例中两种组成成分的锆基非晶合金的XRD衍射分析结果图。图2为本发明实施例八中一种电子设备的示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提供一种易于形成的锆基非晶合金，该种非晶态结构的锆基非晶合金可通过普通铜模浇注、常规零部件压铸方法获得非晶态结构的非晶块体材料或零部件。该锆基非晶合金含Zr、Ni、Cu、Al以及稀土中的一种或多种元素，其中Zr还可以部分由Hf、Nb取代，各元素在最终非晶合金原子百分比符合下述通式(Zr, Hf, Nb) aCubNicAIdRee,其中a、b、C、d、e为各元素在所述锆基非晶合金中对应的原子百分比含量，分别为45 彡 a 彡 65，15 彡 b 彡 40，O. I 彡 c 彡 15，5 彡 d 彡 15，O. 05 彡 e 彡 5，a+b+c+d+e ( 100，Re 为 La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu 元素中的一种或多种的组合或者 Re 为 La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu 元素中的一种或多种和Y的组合。该Re元素组可以通过添加混合稀土金属(MischMetal，分子式中用MM表示)获得。在一些实施例中，所述Re进一步优选为La、Nd、Dy、Er、Tm、Yb元素中的一种或多种的组合。例如，在一些实施例中，所述锆基非晶合金的组成可以包括Zr63NilOCul7. 5A17. 5Er2、Zr46.9Ni8Cu36A18ErO. 1Y1、Zr54.5Cu30Al10Ni5Tm0. 5、Zr63Hf I. 5Cul8Ni 10A17Yb0. 5、Zr53. 5HfI Cu30Ni5A I 10(Y, Er)0. 5、Zr60. 5Hf2Cul9NilOA18NdO. 5、Zr50Cu35A110Ni4YbU Zr47HfO. 5Cu36Ni8A18ErO. 5、等。上述组成成分范围内的锆基非晶合金的可采用低纯度原料、低真空度(低于IX 10-2Pa)下通过电弧熔炼或感应熔炼先获取棒、粒块、带等形状的合金锭，然后将合金锭在低真空度(低于I X 10-2Pa)下重熔浇注或压铸得到较大尺寸的非晶棒或非晶部件。本发明提供一种制作上述分子配比的锆基非晶合金的方法，该方法包括将上述(Zr, Hf, Nb) ,CubNicAldRee的锆基非晶合金中的各元素在所述锆基非晶合金中对应的原子百分比含量，分别为45彡a彡65，15 ^ b ^ 40,0. I彡c彡15,5 ^ d ( 15,0. 05彡e彡5，a+b+c+d+e ( 100 ;将这些配料进行母合金熔炼至完全均勻混合；对母合金进行铸造冷却获得所述锆基非晶合金形成的非晶棒或其它形态部件。所述铸造包括浇铸、吸铸或喷铸、压铸。例如，本发明的锆基非晶合金组成成分可以为下述表I中的任意一种表I
权利要求
1.一种锆基非晶合金，其特征在于，所述锆基非晶合金的组成为(Zr1HF1Nb)aCubNicAldRee, 其中a、b、c、d、e为各元素在所述锆基非晶合金中对应的原子百分比含量，分别为45 彡 a 彡 65，15 彡 b 彡 40，O. I 彡 c 彡 15，5 彡 d 彡 15，O. 05 彡 e 彡 5，a+b+c+d+e ( 100，Re 为 La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu 元素中的一种或多种的组合或者 Re 为 La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu 元素中的一种或多种和Y的组合。
2.根据权利要求I所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述Re为La、Ce、Gd、Nd、Dy、Er、Tm、Yb元素中的一种或多种的组合。
3.根据权利要求I或2所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述锆基非晶合金的组成成分为 ZraCubNicAldRee, 其中a、b、c、d、e为各兀素在非晶合金中对应的原子百分比含量,分别为54 < a < 65,15彡b彡32，2彡c彡15，7彡d彡13,0. 05彡e彡2。
4.根据权利要求3所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述Re为Gd或Er、Dy中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述锆基非晶合金组成成分为 Zr57Ni3Cu29A19Gd2、Zr63Ni 10Cul7. 5A17. 5Er2、Zr60. 5Ni2Cu25Al 12ErO. 5、Zr60Ni5Cu22Al 12DyU Zr54Ni5Cu30AlIOErl 中的一种。
6.根据权利要求I或2所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述锆基非晶合金的组成成分为 ZraCubNicAldRee, 其中a、b、c、d、e为各兀素在非晶合金中对应的原子百分比含量,分别为45 < a < 55,25彡b彡38,2彡c彡15,7彡d彡13,0. 05彡e彡2。
7.根据权利要求6所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述Re为Er和Y或者为Er、Tm、Yb的一种或多种。
8.根据权利要求I所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述锆基非晶合金组成成分为 Zr54Cu30A110Ni5ErU Zr46. 9Ni8Cu36A18ErO. IYU Zr54. 5Cu30Al 10Ni5Tm0. 5、Zr50Cu35A110Ni4Ybl 中的一种。
9.根据权利要求I或2所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述锆基非晶合金的组成成分为 (Zr, Hf) aCu bNicAldRee， 其中a、b、c、d、e为各兀素在非晶合金中对应的原子百分比含量,分别为58 < a < 65,15彡b彡32，2彡c彡15，7彡d彡13,0. 05彡e彡2。
10.根据权利要求9所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述Hf的百分比含量为O 8。
11.根据权利要求10所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述Re为Er、Tm和Y或者为Er、Yb、Nd、Tm的一种或多种。
12.根据权利要求11所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述锆基非晶合金组成成分为 Zr59. 5Hf2NilOCul9A18ErO. 5TmO. 5Υ0· 5、Zr60. 5Hf2Cul9NilOA18ErO. 5、Zr60. 5Ni2Cu25A112TmO. 5、Zr63Hfl. 5Cul8NilOA17YbO. 5、Zr60. 5Hf2Cul9NilOA18NdO. 5、中的一种。
13.根据权利要求I或2所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述锆基非晶合金的组成成分为 (Zr, Hf)aCubNicAldRee, 其中a、b、c、d、e为各兀素在非晶合金中对应的原子百分比含量,分别为48 < a < 55,25彡b彡38,2彡c彡15,7彡d彡13,0. 05彡e彡2。
14.根据权利要求13所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述Re为Er和Y或者为Er、La、Ce以及Tm中的一种或多种。
15.根据权利要求14所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述Hf的百分比含量为O 8。
16.根据权利要求15所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述锆基非晶合金组成成分为 Zr51Cu23A110Nil5Erl、Zr53. 5HflCu30Ni5A110(Y，Er)0. 5、Zr52. 8Hf2Cu30Ni5A110La0. 2, Zr53HflNi5Cu30AlIOCeU Zr47HfO. 5Cu36Ni8A18ErO. 5Zr51HflCu30A110Ni7Tml 中的一种。
17.根据权利要求I或2所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述锆基非晶合金的组成成分为(Zr1Nb)aCubNicAldRee, 其中a、b、c、d、e为各兀素在非晶合金中对应的原子百分比含量,分别为48 < a < 65,15彡b彡38,2彡c彡15,7彡d彡13,0. 05彡e彡2。
18.根据权利要求17所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述Nb的百分比含量为O 2。
19.根据权利要求18所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述Re为Er或Tm、Yb中的一种或多种。
20.根据权利要求19所述的锆基非晶合金，其特征在于，所述锆基非晶合金组成成分为 Zr62NblCul7A18NilOEr2、Zr64NbO. 5Cu30Ni5A110Er0. 5、Zr60Cul8Nil0A18Nb2Er2,Zr53NblCu30Al 10Ni5Tml、Zr59Nb2Cul9A18Ni 10Yb2 中的一种。
21.一种锆基非晶合金的利记博彩app，包括在保护气氛或真空条件下将金属原料熔炼完全后，进行铸造冷却成型而形成锆基非晶合金，所述锆基非晶合金的组成为(Zr1HF1Nb)aCubNicAldRee, 其中a、b、c、d、e为各元素在所述锆基非晶合金中对应的原子百分比含量，分别为45 彡 a 彡 65，15 彡 b 彡 40，O. I 彡 c 彡 15，5 彡 d 彡 15，O. 05 彡 e 彡 5，a+b+c+d+e ( 100，Re 为 La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu 元素中的一种或多种的组合或者 Re 为 La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu 元素中的一种或多种和Y的组合。
22.根据权利要求21所述的利记博彩app，其特征在于，所述Re为La、Nd、Dy、Er、Tm、Yb元素中的一种或多种的组合。
23.根据权利要求21所述的利记博彩app，其特征在于所述熔炼过程中抽真空至,8 X IO-IPa,充入氩气保护气体为O. 05MPa。
24.—种电子设备,包括壳体以及容置在壳体内的电子兀件，其特征在于，所述壳体由一锆基非晶合金制成，所述锆基非晶合金的组成为(Zr1HF1Nb)aCubNicAldRee, 其中a、b、c、d、e为各元素在所述锆基非晶合金中对应的原子百分比含量，分别为45 ≤ a ≤ 65，15 ≤ b ≤ 40，O. I ≤ c ≤ 15，5 ≤ d ≤ 15，O. 05 ≤ e ≤ 5，a+b+c+d+e ( 100，Re 为 La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu 元素中的一种或多种的组合或者 Re 为 La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu 元素中的一种或多种和Y的组合。
25.根据权利要求24所述的电子设备，其特征在于，所述Re为La、Nd、Dy、Er、Tm、Yb元素中的一种或多种的组合。
26.根据权利要求24或25所述的电子设备，其特征在于，所述锆基非晶合金的组成成分为(Zr)aCu bNicAldRee, 其中a、b、c、d、e为各兀素在非晶合金中对应的原子百分比含量,分别为56 < a < 65,15≤b≤32，2≤c≤15，7≤d≤13,0. 05≤e≤2。
27.根据权利要求24或25所述的电子设备，其特征在于，所述锆基非晶合金的组成成分为ZraCu bNicAldRee, 其中a、b、c、d、e为各兀素在非晶合金中对应的原子百分比含量,分别为45 < a < 55,25≤b≤38,2≤c≤15,7≤d≤13,0. 05≤e≤2。
28.根据权利要求24或25所述的电子设备，其特征在于，所述锆基非晶合金的组成成分为 (Zr, Hf) aCu bNicAldRee, 其中a、b、c、d、e为各兀素在非晶合金中对应的原子百分比含量,分别为58 < a < 65,15≤b≤32，2≤c≤15，7≤d≤13,0. 05≤e≤2。
29.根据权利要求24或25所述的电子设备，其特征在于，所述锆基非晶合金的组成成分为 (Zr, Hf) aCu bNicAldRee, 其中a、b、c、d、e为各兀素在非晶合金中对应的原子百分比含量,分别为48 < a < 55,25≤b≤38,2≤c≤15,7≤d≤13,0. 05≤e≤2。
30.根据权利要求24或25所述的电子设备，其特征在于，所述锆基非 晶合金的组成成分为(Zr1Nb)aCu bNicAldRee, 其中a、b、c、d、e为各兀素在非晶合金中对应的原子百分比含量,分别为48 < a < 65,,15≤b≤38,2≤c≤15,7≤d≤13,0. 05≤e≤2。
全文摘要
一种锆基非晶合金，所述锆基非晶合金的组成为:(Zr,Hf,Nb)aCubNicAldRee，其中a、b、c、d、e为各元素在所述锆基非晶合金中对应的原子百分比含量，分别为45≤a≤65，15≤b≤40，0.1≤c≤15，5≤d≤15，0.05≤e≤5，a+b+c+d+e≤100，Re为La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu元素中的一种或多种的组合或者Re为La、Ce、Po、Ho、Er、Nd、Gd、Dy、Sc、Eu、Tm、Tb、Pr、Sm、Yb、Lu元素中的一种或多种和Y的组合。
文档编号C22C45/10GK102965599SQ201210486768
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者朱爱兰, 张涛, 贺强, 富亮 申请人:华为技术有限公司