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相變增韌ZrCu基非晶復(fù)合材料及其制備方法與流程

1196   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:昆明理工大學(xué)  
2023-09-21 14:49:14
本發(fā)明涉及一種相變增韌zrcu基非晶復(fù)合材料及其制備方法,屬于非晶復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域。 背景技術(shù): 大塊金屬玻璃(bmg)由于具有大彈性極限、高強度和抗腐蝕性,成為結(jié)構(gòu)、功能應(yīng)用材料的理想選擇,但是由于金屬玻璃的塑性變形是通過高度局域剪切變形來實現(xiàn),斷裂前能夠開動的剪切帶數(shù)量十分有限,bmg在室溫下會發(fā)生無宏觀塑性變形的災(zāi)難性脆性段裂,如zrcu基非晶合金的塑性大約在0.5-0.7%之間。因此,室溫脆性問題已經(jīng)發(fā)展成為bmg材料應(yīng)用的重要瓶頸。 為改善塊狀非晶合金材料變形時的室溫脆性和室溫軟化,目前有兩種改善非金合金塑性的方法,一是在塊狀非晶合金中復(fù)合第二相來提高其塑性,另一種是通過添加元素從而產(chǎn)生內(nèi)生相獲得非晶復(fù)合材料,并取得了一些進(jìn)展?,F(xiàn)有技術(shù)也有通過向塊體玻璃合金中引入zrc,wc,sic,w絲等第二相顆粒,從而使非晶合金復(fù)合材料的塑性有所改善,但是其強度沒有大的變化。 技術(shù)實現(xiàn)要素: 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為改善zrcu基塊狀非晶合金材料變形時的室溫脆性和室溫軟化,通過在zrcu基塊狀非晶合金中添加co元素,在快速凝固過程中zrcu基非晶合金中可以產(chǎn)生b2(cscl結(jié)構(gòu))cuzr相和cozr相,進(jìn)而可以抑制玻璃基體中剪切帶快速傳播并促進(jìn)多重剪切帶增值的納米-微米級,具有內(nèi)生b2cuzr相和cozr相的zrcu基合金展現(xiàn)出優(yōu)異的壓縮塑性、高強度和良好的加工硬化能力。 本發(fā)明的目的在于提供一種相變增韌zrcu基非晶復(fù)合材料,該復(fù)合材料的原子比為zr50cu50-xcox,x的取值范圍為為10~30。 本發(fā)明的另一目的在于提供所述相變增韌zrcu基非晶復(fù)合材料的制備方法,具體為:按照zr50cu50-xcox進(jìn)行配料,將各成分金屬放置于電弧熔煉爐中進(jìn)行熔煉,待合金錠冷卻后,將合金錠進(jìn)行翻轉(zhuǎn),重新熔融,重復(fù)至少4次得到母合金,將母合金重熔后,通過銅模吸鑄成棒狀zr50cu50-xcox非晶復(fù)合材料。 本發(fā)明所用各成分金屬原料的純度大于99.99%。 優(yōu)選的,本發(fā)明所述熔煉過程中將電弧爐抽至真空度5*10-5pa,然后再充純度為99.9999%的ar氣至一個大氣壓。 本發(fā)明的原理:本發(fā)明通過在zrcu非晶合金中添加適量的co元素,從而在室溫下獲得穩(wěn)定的b2cuzr相和cozr相,而在發(fā)生形變時有b19’cuzr相和b33cozr相的生成,從而
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