CN102304676A - 一种四元镁基非晶合金 - Google Patents

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刘光磊
司松海
司乃潮
张扣山
杨道清
陆松华
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Abstract

一种四元镁基非晶合金，属于非晶合金技术领域，其特征为：采用楔形铜模铸造法制备四元镁基非晶合金，利用Zn元素部分替代Cu元素，制备Mg65Cu25-xZnxY10(X＝0，3，5，7)块体非晶合金。采用市售的高纯(99.9％质量分数)块状金属为原始材料，先将Cu-Y经电弧熔炼成中间合金，再与纯Mg和纯Zn一起放入到带有双通气空(加热时通入惰性气体保护用)的低碳钢坩锅中，在电阻炉中加热至750℃，保温2h，期间定期轻摇坩锅以使合金液均匀，然后浇注到事先烘干的楔形铜模中。

Description

一种四元镁基非晶合金
技术领域
本发明属于非晶合金技术领域，特指一种四元镁基非晶合金。
背景技术
大块非晶作为一种新型材料，不仅具有极好的加工能力，极高的强度、韧性、耐磨性和耐蚀性，而且还显出优良的软磁和硬磁性、超导特性和低磁损耗以及优异的催化性能等特点。大块非晶已经在电子、机械和化工等行业得到应用，随着理论研究的深入，其应用范围将会不断扩大。
Mg65Cu25Y10合金可以制成块体非晶合金，但是存在两个问题，一是非晶形成能力不够，二是Cu的成本过高。因此用Zn元素部分替代Mg-Cu-Y合金中的Cu元素后，合金的组元由三元增加到了四元，增加了合金的化学复杂性，有利于合金的非晶化，符合合金设计的“混乱”原则。因为相互竞争的晶态相在析出过程中要求不同原子的长程扩散，而化学上的复杂性阻碍了原子的这种扩撒，从而提高合金的非晶形成能力。有研究表明，原子间的相互作用随着各自原子间的电负性的增大而增大。由于Zn元素的加入，由于其电负性与Cu元素不同，从而改变了原有体系中原子的相互作用。同时由于Zn元素的原子半径与Cu元素的相差不大。因此，用Zn元素部分替代Cu元素，有利于提高合金的稳定性，增强了合金的非晶形成能力。
发明内容
本发明开发出一种四元镁基非晶合金，其特征为：采用楔形铜模铸造法制备四元镁基非晶合金，利用Zn元素部分替代Cu元素，制备Mg65Cu25-xZnxY10(X＝0，3，5，7)块体非晶合金。采用市售的高纯(99.9％质量分数)块状金属为原始材料，先将Cu-Y经电弧熔炼成中间合金，再与纯Mg和纯Zn一起放入到带有双通气空(加热时通入惰性气体保护用)的低碳钢坩锅中，在电阻炉中加热至750℃，保温2h，期间定期轻摇坩锅以使合金液均匀，然后浇注到事先烘干的楔形铜模中。
Mg65Cu25Y10块体非晶合金也是采用楔形铜模铸造法制备的，采用市售的高纯(99.9％质量分数)块状金属为原始材料，先将Cu-Y经电弧熔炼成中间合金，再与纯Mg一起放入到带有双通气空(加热时通入惰性气体保护用)的低碳钢坩锅中，在电阻炉中加热至750℃，保温2h，期间定期轻摇坩锅以使合金液均匀，然后浇注到事先烘干的楔形铜模中。图1为利用此方法制备的Mg65Cu25Y10块体非晶合金的XRD分析图谱。从图中可以发现，在此实验条件下所制得的非晶合金的最大尺寸为3mm，当尺寸增大到3.5mm时，有晶体相所对应的尖锐峰存在，而不是单一的非晶“馒头峰”。
从图2中可以看出：对于Mg65Cu22Zn3Y10的合金，厚度为2mm平板试样的XRD图谱为典型的非晶“馒头峰”，即为非晶态。而厚度为3mm的试样则出现了晶化相，不再是单一的非晶组织。而对于Mg65Cu20Zn5Y10的合金(图3)，厚度为2mm和3.5mm试样的衍射结果均表明其为非晶态结构。当合金的厚度增加到4mm时，有晶体的尖锐峰出现，说明已不能形成完全非晶态。
当Zn含量增加到7％时，形成Mg65Cu18Zn7Y10四元合金的XRD图谱如图4，从图4中可以看到，厚度为1.5mm处的衍射图谱为典型的非晶“馒头峰”，即能完全形成玻璃态；而当厚度为2mm时，凝固过程中就会出现了晶体相，并且XRD图谱中出现了较高的晶体峰，充分表明了此厚度下不能形成完全的非晶态。
上述利用Zn元素部分替代Cu元素中，Zn元素可优选为5％。
附图说明
图1Mg65Cu25Y10合金不同尺寸铸态板心部XRD图谱
图2Mg65Cu22Zn3Y10合金不同尺寸铸态板心部XRD图谱
图3Mg65Cu20Zn5Y10合金不同尺寸铸态板心部XRD图谱
图4Mg65Cu18Zn7Y10合金不同尺寸铸态板心部XRD图谱
具体实施方式
实施例1
采用楔形铜模铸造法制备四元镁基非晶合金，利用Zn元素部分替代Cu元素，制备Mg65Cu22Zn3Y10块体非晶合金。采用市售的高纯(99.9％质量分数)块状金属为原始材料，先将Cu-Y经电弧熔炼成中间合金，再与纯Mg和纯Zn一起放入到带有双通气空(加热时通入惰性气体保护用)的低碳钢坩锅中，在电阻炉中加热至750℃，保温2h，期间定期轻摇坩锅以使合金液均匀，然后浇注到事先烘干的楔形铜模中。从图2中可以看出：对于Zn＝3％的合金，厚度为2mm平板试样的XRD图谱为典型的非晶“馒头峰”，即为非晶态。而厚度为3mm的试样则出现了晶化相，不再是单一的非晶组织。
实施例2
采用楔形铜模铸造法制备四元镁基非晶合金，利用Zn元素部分替代Cu元素，制备Mg65Cu20Zn5Y10块体非晶合金。采用市售的高纯(99.9％质量分数)块状金属为原始材料，先将Cu-Y经电弧熔炼成中间合金，再与纯Mg和纯Zn一起放入到带有双通气空(加热时通入惰性气体保护用)的低碳钢坩锅中，在电阻炉中加热至750℃，保温2h，期间定期轻摇坩锅以使合金液均匀，然后浇注到事先烘干的楔形铜模中。对于Zn＝5％的合金(图3)，厚度为2mm平板和3.5mm楔型试样的衍射结果均表明其为非晶态结构。当合金的厚度增加到4mm时，有晶体的尖锐峰出现，说明已不能形成完全非晶态。
实施例3
采用楔形铜模铸造法制备四元镁基非晶合金，利用Zn元素部分替代Cu元素，制备Mg65Cu18Zn7Y10块体非晶合金。采用市售的高纯(99.9％质量分数)块状金属为原始材料，先将Cu-Y经电弧熔炼成中间合金，再与纯Mg和纯Zn一起放入到带有双通气空(加热时通入惰性气体保护用)的低碳钢坩锅中，在电阻炉中加热至750℃，保温2h，期间定期轻摇坩锅以使合金液均匀，然后浇注到事先烘干的楔形铜模中。当Zn含量增加到7％时，形成Mg65Cu18Zn7Y10四元合金的XRD图谱如图4，从图中可以看到，厚度为1.5mm处的衍射图谱为典型的非晶“馒头峰”，即能完全形成玻璃态；而当厚度为2mm时，凝固过程中就会出现了晶体相，并且XRD图谱中出现了较高的晶体峰，充分表明了此厚度下不能形成完全的非晶态。
对比例
采用楔形铜模铸造法制备Mg65Cu25Y10块体非晶合金，采用市售的高纯(99.9％质量分数)块状金属为原始材料，先将Cu-Y经电弧熔炼成中间合金，再与纯Mg一起放入到带有双通气空(加热时通入惰性气体保护用)的低碳钢坩锅中，在电阻炉中加热至750℃，保温2h，期间定期轻摇坩锅以使合金液均匀，然后浇注到事先烘干的楔形铜模中。图1为利用此方法制备的Mg65Cu25Y10块体非晶合金的XRD分析图谱。从图中可以发现，在此实验条件下所制得的非晶合金的最大尺寸为3mm，当尺寸增大到3.5mm时，有晶体相所对应的尖锐峰存在，而不是单一的非晶“馒头峰”。

Claims (2)

1.一种四元镁基非晶合金，其特征为：采用楔形铜模铸造法制备四元镁基非晶合金，利用Zn元素部分替代Cu元素，制备Mg65Cu25-xZnxY10，X＝0，3，5，7)块体非晶合金。采用市售的高纯(99.9％质量分数)块状金属为原始材料，先将Cu-Y经电弧熔炼成中间合金，再与纯Mg和纯Zn一起放入到带有双通气空(加热时通入惰性气体保护用)的低碳钢坩锅中，在电阻炉中加热至750℃，保温2h，期间定期轻摇坩锅以使合金液均匀，然后浇注到事先烘干的楔形铜模中。
2.根据权利要求1所述一种四元镁基非晶合金，利用楔型模可得到完全非晶合金态Mg65Cu20Zn5Y10，厚度达3.5mm的楔型试样。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103215528A (zh) * 2013-03-20 2013-07-24 华中科技大学 镁基金属玻璃薄膜及其制备方法和应用
CN111748752A (zh) * 2020-06-10 2020-10-09 中国航发北京航空材料研究院 一种压裂球用镁基非晶合金及压裂球的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1403617A (zh) * 2001-09-13 2003-03-19 中国科学院金属研究所 含有锌元素的多组元镁基非晶态合金
CN101575686A (zh) * 2009-06-22 2009-11-11 北京科技大学 一种镁基块体非晶合金基内生复合材料

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1403617A (zh) * 2001-09-13 2003-03-19 中国科学院金属研究所 含有锌元素的多组元镁基非晶态合金
CN101575686A (zh) * 2009-06-22 2009-11-11 北京科技大学 一种镁基块体非晶合金基内生复合材料

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张扣山等: "Zn对Mg基金属玻璃形成能力及晶化行为的影响", 《有色金属》, vol. 60, no. 2, 31 May 2008 (2008-05-31), pages 22 - 24 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103215528A (zh) * 2013-03-20 2013-07-24 华中科技大学 镁基金属玻璃薄膜及其制备方法和应用
CN103215528B (zh) * 2013-03-20 2016-01-20 华中科技大学 镁基金属玻璃薄膜及其制备方法和应用
CN111748752A (zh) * 2020-06-10 2020-10-09 中国航发北京航空材料研究院 一种压裂球用镁基非晶合金及压裂球的制备方法
CN111748752B (zh) * 2020-06-10 2021-12-03 中国航发北京航空材料研究院 一种压裂球用镁基非晶合金及压裂球的制备方法

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