CN103469120B - Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金及其制备方法 - Google Patents
Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103469120B CN103469120B CN201310370991.8A CN201310370991A CN103469120B CN 103469120 B CN103469120 B CN 103469120B CN 201310370991 A CN201310370991 A CN 201310370991A CN 103469120 B CN103469120 B CN 103469120B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alloy
- aluminum
- based amorphous
- amorphous alloy
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种Al‑Ni‑La‑RE系铝基非晶态合金及其制备方法，所述合金包含如下摩尔原子百分比含量的各组分：Al85.5～86.5％，Ni8.5～9.5％，La1～4％，RE1～4％；所述RE为Ce、Dy或Gd。本发明还涉及该Al‑Ni‑La‑RE系铝基非晶态合金的制备方法。与现有铝基非晶合金相比，本发明以铝为主要成分，以镍、镧、铈、镝、钆为合金元素，通过楔形铜模真空吸铸方式制备的Al‑Ni‑La‑RE系铝基非晶态合金，具有非晶形成能力强的优点，该系列铝基非晶合金的强非晶形成能力使其在新型轻质结构材料领域具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种非晶合金及其制备方法，具体涉及一种Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金及其制备方法。
背景技术
自1988年，Y.He(Y.He，S.J.Poon and G.J.Shiflet，Synthesis and Properties of Metallic Glasses that Contain Aluminum，Science，1988，Vol.241，1640-1642)和A.Inoue(A.Inoue，K.Ohtera，A.-P.Tsai and T.Masumoto，Aluminum-Based Amorphous Alloys with Tensile Strength above980MPa(100kg/mm2)，Japanese Journal of Applied Physics，1988，Vol.27，pL479-L482)等人开发出铝含量超过80％(摩尔分数)、强度高、韧性较好的铝基非晶合金，而且由于铝基非晶合金具有高比强度、低密度等系列优点，使得铝基非晶合金作为一种潜力巨大的工程材料受到广泛重视。目前制约铝基非晶合金应用的主要限制是非晶合金的非晶形成能力较弱，熔体快速凝固直接制备得到的铝基非晶合金尺寸较小。对于Al基Al-Ni-La合金，W.S.Sanders(W.S.Sanders，J.S.Warner，D.B.Miracle，Stability of Al-rich glasses in the Al-La-Nisystem，Intermetallics，2006，Vol.14，348-351.)发现形成非晶的最佳成分位于Al85Ni9La5，用喷铸方法制备的楔形试样上完全非晶区域的临界厚度平均可达660μm，是目前已知三元Al基非晶中非晶形成形成最佳的成分。元素置换是提高合金非晶形成能力的普遍做法，中国专利CN101838780，一种Al-Ni-La-Ce系铝基非晶态合金及其制备方法，采用线速度为10m/s，制备的Al84Ni10Ce6-xLax(x＝1-6，at.％)、Al84Ni10-yCe6Lay(y＝1-3，at.％)和Al84-zNi10Ce6Laz(z＝1-3，at.％)非晶薄带厚度最大只有105μm。中国专利CN101838778，一种Al-Ni-Ce-Pr系铝基非晶态合金及其制备方法，采用线速度为5m/s，制备出了非晶形成能力更强的Al84Ni10-xCe6Prx(x＝0-4，at.％)，Al84-yNi10Ce6Pry(z＝1-4，at.％)和Al84Ni10Ce6-zPrz(z＝1-6，at.％)非晶薄带。这些研究结果表明除了合金成分，置换RE原子的合理选择也是制备大块铝基非晶合金的合金成分也是急需解决的关键问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有Al基合金非晶形成能力不足以制备尺寸较大的非晶合金，提供了一种Al-Ni-La-RE系四元铝基非晶态合金及其制备方法，本发明提供的合金具有非晶形成能力强的优点，在新型轻质结构材料领域具有广阔的应用前景。
本发明的目的是通过以下的技术方案实现的：
第一方面，本发明涉及一种Al-Ni-La-RE(RE＝Ce，Dy，Gd)系铝基非晶态合金，所述合金包含如下摩尔原子百分比含量的各组分：Al85.5～86.5％，Ni8.5～9.5％，La1～4％，RE1～4％；所述RE为Ce、Dy或Gd。
优选地，所述合金的包含如下摩尔原子百分比含量的各组分：Al85.5～86.5％、Ni8.5～9.5％、La3.5％、RE1.5％。更优选为：Al86％、Ni9％、La3.5％、RE1.5％。
第二方面，本发明涉及一种制备上述Al-Ni-La-RE(RE＝Ce，Dy，Gd)系铝基非晶态合金的方法，包括以下步骤：
步骤一，以纯金属块体Al、Ni、La和RE＝(Ce，Dy，Gd)为原料，按照上述的各组分的摩尔原子百分比含量配料；
步骤二，在以钛为吸氧剂、以惰性气体为保护气条件下，采用电弧炉反复熔炼直至所述原料熔炼均匀，然后在惰性气体气氛保护下自然冷却，制得母合金锭；
步骤三，将所述母合金锭切成合金块体，在以钛为吸氧剂、以惰性气体为保护气氛的电弧炉中通过电弧熔炼方法熔化所述合金块体，待完全熔化后获得合金熔体，通过真空吸铸方式将所述合金熔体吸铸到事先烘干的楔形铜模中，即得。
优选地，步骤一中，纯金属块体Al、Ni、La和RE(＝Ce，Dy，Gd)使用之前进行预处理，具体为将表面氧化皮去除并用超声波清洗。
优选地，步骤二中，所述反复熔炼具体为：每次熔炼前均用纯钛耗氧，熔炼电流为200A，每次熔炼时间为1min。
优选地，步骤二和/或步骤三中，所述惰性气体为氩气。
进一步优选地，所述电弧炉中的氩气纯度大于99.999％、气压为1.1～1.2个标准大气压。
优选地，步骤三中，所述合金块体在熔炼前先去除其表面的氧化皮。
优选地，步骤三中，所述电弧熔炼的电流为200A。
优选地，步骤三中，所述楔形铜模的夹角为5°。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：与现有铝基非晶合金相比，本发明以铝为主要成分、镍、镧、铈、镝、钆为合金元素，通过楔形铜模真空吸铸方式制备的 Al-Ni-La-RE(RE＝Ce，Dy，Gd)系铝基非晶态合金，具有非晶形成能力强的优点，该系列铝基非晶合金的强非晶形成能力使其在新型轻质结构材料领域具有广阔的应用前景。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本发明提供的Al86Ni9La5合金楔形试样的金相照片图；
图2是本发明提供的Al86Ni9La5和Al86Ni9La3.5RE1.5楔形试样上非晶部分的XRD图谱分析结果图；
图3是本发明提供的Al86Ni9La5和Al86Ni9La3.5RE1.5楔形试样非晶部分的DSC曲线分析结果图，升温速率为20K/min；
图4是本发明提供的Al86Ni9La5楔形试样非晶部分的选区电子衍射谱和明场像的高分辨照片；其中(a)为TEM明场像，右上角插图为选区电子衍射SAED花样，(b)为TEM明场像的高分辨照片；
图5是本发明提供的Al86Ni9(La1-xCex)5(x＝0～1)合金楔形试样上非晶临界厚度平均值Ce含量变化曲线图；
图6是本发明提供的Al86Ni9La4Ce1合金楔形试样的金相照片；
图7是本发明提供的Al86Ni9La3.5Ce1.5合金楔形试样的金相照片；
图8是本发明提供的Al86Ni9La1Ce4合金楔形试样的金相照片；
图9是本发明提供的Al86 。 5Ni8.5La4Ce1合金楔形试样的金相照片；
图10是本发明提供的Al86.5Ni8.5La3Ce2合金楔形试样的金相照片；
图11是本发明提供的Al86.5Ni8.5La1Ce4合金楔形试样的金相照片；
图12是本发明提供的Al85.5Ni9.5La4Ce1合金楔形试样的金相照片；
图13是本发明提供的Al85.5Ni9.5La3Ce2合金楔形试样的金相照片；
图14是本发明提供的Al85.5Ni9.5La1Ce4合金楔形试样的金相照片；
图15是本发明提供的Al86Ni9La3.5Dy1.5合金楔形试样的金相照片；
图16是本发明提供的Al86Ni9La3.5Gd1.5合金楔形试样的金相照片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些 都属于本发明的保护范围。
本发明的实施例采用纯金属块体Al、Ni、La、RE(RE为Ce、Dy或Gd)为原料，制备出多种成分的Al-Ni-La-RE(RE＝Ce，Dy，Gd)系铝基非晶态合金。本发明采用的原料均为市售的高纯块状金属，按照质量分数其纯度为：Al(≥99.999％)、Ni(≥99.99％)、La(≥99.9％)、Ce(≥99.9％)、Dy(≥99.9％)、Gd(≥99.9％)。
实施例
1
本实施例涉及一种Al86Ni9La5合金及其制备方法。
采用市售高纯Al、Ni、La块状金属为原始材料，先将高纯金属块体进行表面清理(具体为将表面氧化皮去除并用超声波清洗)，并按照摩尔百分比含量Al86％、Ni9％、La5％称取相应金属块体，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.1个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将Al、Ni和La三种金属块体熔炼成母合金锭。为使得母合金锭成分均匀，每组试样均熔炼6次(每次熔炼前均用纯钛耗氧，熔炼电流为200A，每次熔炼时间为1min)。然后从母合金锭上切取2g左右合金，并去除表面氧化膜，然后在氩气保护性气氛下(惰性气体纯度大于99.999％，气压为1.1个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将其熔化，并迅速通过真空吸铸方法将合金熔体吸铸到事先烘干的楔形铜模中，即得Al86Ni9La5合金楔形试样。
实施例
2
本实施例涉及一种Al86Ni9La4Ce1合金及其制备方法。
采用市售高纯Al、Ni、La、Ce块状金属为原始材料，先将高纯金属块体进行表面清理，并按照摩尔百分比含量Al86％、Ni9％、La4％、Ce1％称取相应金属块体，然后在氩气保护性气氛下(惰性气体纯度大于99.999％，气压为1.15个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将Al、Ni、La和Ce四种金属块体熔炼成母合金锭。为使得母合金锭成分均匀，每组试样均熔炼6次。然后从母合金锭上切取2g左右合金，并去除表面氧化膜，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.15个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将其熔化，并迅速通过真空吸铸方法将合金熔体吸铸到事先烘干的楔形铜模中，即得Al86Ni9La4Ce1合金楔形试样。
实施例
3
本实施例涉及一种Al86Ni9La3.5Ce1.5合金及其制备方法。
采用市售高纯Al、Ni、La、Ce块状金属为原始材料，先将高纯金属块体进行表面清理，并按照摩尔百分比含量Al86％、Ni9％、La3.5％、Ce1.5％称取相应金属块体， 然后在氩气保护性气氛下(惰性气体纯度大于99.999％，气压为1.2个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将Al、Ni、La和Ce四种金属块体熔炼成母合金锭。为使得母合金锭成分均匀，每组试样均熔炼6次。然后从母合金锭上切取2g左右合金，并去除表面氧化膜，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.1个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将其熔化，并迅速通过真空吸铸方法将合金熔体吸铸到楔形铜模中，即得Al86Ni9La3.5Ce1.5合金楔形试样。
实施例
4
本实施例涉及一种Al86Ni9La1Ce4合金及其制备方法。
采用市售高纯Al、Ni、La、Ce块状金属为原始材料，先将高纯金属块体进行表面清理，并按照摩尔百分比含量Al86％、Ni9％、La1％、Ce4％称取相应金属块体，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.1个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将Al、Mi、La和Ce四种金属块体熔炼成母合金锭。为使得母合金锭成分均匀，每组试样均熔炼6次。然后从母合金锭上切取2g左右合金，并去除表面氧化膜，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.1个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将其熔化，并迅速通过真空吸铸方法将合金熔体吸铸到楔形铜模中，即得Al86Ni9La1Ce4合金楔形试样。
实施例
5
本实施例涉及一种Al86.5Ni8.5La4Ce1合金及其制备方法。
采用市售高纯Al、Ni、La、Ce块状金属为原始材料，先将高纯金属块体进行表面清理，并按照摩尔百分比含量Al86.5％、Ni8.5％、La4％、Ce1％称取相应金属块体，然后在氩气保护性气氛下(惰性气体纯度大于99.999％，气压为1.15个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将Al、Ni、La和Ce四种金属块体熔炼成母合金锭。为使得母合金锭成分均匀，每组试样均熔炼6次。然后从母合金锭上切取2g左右合金，并去除表面氧化膜，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.15个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将其熔化，并迅速通过真空吸铸方法将合金熔体吸铸到事先烘干的楔形铜模中，即得Al86.5Ni8.5La4Ce1合金楔形试样。
实施例
6
本实施例涉及一种Al86.5Ni8.5La3Ce2合金及其制备方法。
采用市售高纯Al、Ni、La、Ce块状金属为原始材料，先将高纯金属块体进行表面清理，并按照摩尔百分比含量Al86.5％、Ni8.5％、La3％、Ce2％称取相应金属块体，然后在氩气保护性气氛下(惰性气体纯度大于99.999％，气压为1.15个标准大气压)， 通过电弧熔炼方法将Al、Ni、La和Ce四种金属块体熔炼成母合金锭。为使得母合金锭成分均匀，每组试样均熔炼6次。然后从母合金锭上切取2g左右合金，并去除表面氧化膜，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.15个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将其熔化，并迅速通过真空吸铸方法将合金熔体吸铸到事先烘干的楔形铜模中，即得Al86.5Ni8.5La3Ce2合金楔形试样。
实施例
7
本实施例涉及一种Al86.5Ni8.5La1Ce4合金及其制备方法。
采用市售高纯Al、Ni、La、Ce块状金属为原始材料，先将高纯金属块体进行表面清理，并按照摩尔百分比含量Al86.5％、Ni8.5％、La1％、Ce4％称取相应金属块体，然后在氩气保护性气氛下(惰性气体纯度大于99.999％，气压为1.15个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将Al、Ni、La和Ce四种金属块体熔炼成母合金锭。为使得母合金锭成分均匀，每组试样均熔炼6次。然后从母合金锭上切取2g左右合金，并去除表面氧化膜，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.15个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将其熔化，并迅速通过真空吸铸方法将合金熔体吸铸到事先烘干的楔形铜模中，即得Al86.5Ni8.5La1Ce4合金楔形试样。
实施例
8
本实施例涉及一种Al85.5Ni9.5La4Ce1合金及其制备方法。
采用市售高纯Al、Ni、La、Ce块状金属为原始材料，先将高纯金属块体进行表面清理，并按照摩尔百分比含量Al85.5％、Ni9.5％、La4％、Ce1％称取相应金属块体，然后在氩气保护性气氛下(惰性气体纯度大于99.999％，气压为1.15个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将Al、Ni、La和Ce四种金属块体熔炼成母合金锭。为使得母合金锭成分均匀，每组试样均熔炼6次。然后从母合金锭上切取2g左右合金，并去除表面氧化膜，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.15个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将其熔化，并迅速通过真空吸铸方法将合金熔体吸铸到事先烘干的楔形铜模中，即得Al85.5Ni9.5La4Ce1合金楔形试样。
实施例
9
本实施例涉及一种Al85.5Ni9.5La3Ce2合金及其制备方法。
采用市售高纯Al、Ni、La、Ce块状金属为原始材料，先将高纯金属块体进行表面清理，并按照摩尔百分比含量Al85.5％、Ni9.5％、La3％、Ce2％称取相应金属块体，然后在氩气保护性气氛下(惰性气体纯度大于99.999％，气压为1.15个标准大气压)， 通过电弧熔炼方法将Al、Ni、La和Ce四种金属块体熔炼成母合金锭。为使得母合金锭成分均匀，每组试样均熔炼6次。然后从母合金锭上切取2g左右合金，并去除表面氧化膜，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.15个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将其熔化，并迅速通过真空吸铸方法将合金熔体吸铸到事先烘干的楔形铜模中，即得Al85.5Ni9.5La3Ce2合金楔形试样。
实施例
10
本实施例涉及一种Al85.5Ni9.5La1Ce4合金及其制备方法。
采用市售高纯Al、Ni、La、Ce块状金属为原始材料，先将高纯金属块体进行表面清理，并按照摩尔百分比含量Al85.5％、Ni9.5％、La1％、Ce4％称取相应金属块体，然后在氩气保护性气氛下(惰性气体纯度大于99.999％，气压为1.15个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将Al、Ni、La和Ce四种金属块体熔炼成母合金锭。为使得母合金锭成分均匀，每组试样均熔炼6次。然后从母合金锭上切取2g左右合金，并去除表面氧化膜，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.15个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将其熔化，并迅速通过真空吸铸方法将合金熔体吸铸到事先烘干的楔形铜模中，即得Al85.5Ni9.5La1Ce4合金楔形试样。
比较以上实施例中各楔形试样非晶部分的最大厚度可知，Al86Ni9La3.5Ce1.5合金具有最好的非晶形成能力。究其原因在于，这样一种比例的稀土原子搭配，可以使合金熔体的原子堆垛密度最大，冷却过程中不易发生结晶。由此出发，分别进行了以Dy代La和以Gd代La的实验研究，均取得了很好的效果，具体如以下实施例11、12。
实施例
11
本实施例涉及一种Al86Ni9La3.5Dy1.5合金及其制备方法。
采用市售高纯Al、Ni、La、Dy块状金属为原始材料，先将高纯金属块体进行表面清理，并按照摩尔百分比含量Al86％、Ni9％、La3.5％、Dy1.5％称取相应金属块体，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.1个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将Al、Ni、La和Dy四种金属块体熔炼成母合金锭。为使得母合金锭成分均匀，每组试样均熔炼6次。然后从母合金锭上切取2g左右合金，并去除表面氧化膜，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.1个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将其熔化，并迅速通过真空吸铸方法将合金熔体吸铸到楔形铜模中，即得Al86Ni9La3.5Dy1.5合金楔形试样。
实施例
12
本实施例涉及一种Al86Ni9La3.5Gd1.5合金及其制备方法。
采用市售高纯Al、Ni、La、Gd块状金属为原始材料，先将高纯金属块体进行表面清理，并按照摩尔百分比含量Al86％、Ni9％、La3.5％、Gd1.5％称取相应金属块体，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.1个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将Al、Ni、La和Gd四种金属块体熔炼成母合金锭。为使得母合金锭成分均匀，每组试样均熔炼6次。然后从母合金锭上切取2g左右合金，并去除表面氧化膜，然后在氩气保护性气氛下(气压为1.1个标准大气压)，通过电弧熔炼方法将其熔化，并迅速通过真空吸铸方法将合金熔体吸铸到楔形铜模中，即得Al86Ni9La3.5Gd1.5合金楔形试样。
实施结果
对于实施例1制备的Al86Ni9La5合金试样，从其金相照片图(图1)中可以发现，其存在两个明显不同的区域，分别对应在完全非晶区和晶体区域，其形成非晶临界厚度平均为540μm。图2为Al86Ni9La5(实施例1)和Al86Ni9La3.5RE1.5(实施例3、11、12)楔形试样上非晶部分的XRD图谱分析结果图，图4为Al86Ni9La5楔形试样非晶部分的选区电子衍射和明场相的高分辨照片；图2中的XRD图谱中典型的非晶“馒头峰”和图4中的HRTEM图像中无规则排列的原子也均证实了实施例1制得的Al86Ni9La5楔形试样上在厚度小于临界厚度时为完全非晶。Al86Ni9La5和Al86Ni9La3.5RE1.5楔形试样非晶部分的DSC曲线的分析结果如图3所示，由图3可知：本发明实施例1的Al86Ni9La5非晶试样具有明显的玻璃转变温度Tg和过冷液相区。图5为Al86Ni9(La1-xCex)5合金楔形试样上非晶临界厚度平均随Ce含量变化曲线图，从图5中可以看出，Al86Ni9La3.5Ce1.5合金在全部Al86Ni9(La1-xCex)5中非晶形成能力最强。对于实施例2制备的Al86Ni9La4Ce1合金试样，从其金相照片图(图6)中可以看出，其形成非晶临界厚度平均为615μm。对于实施例3制备的Al86Ni9La3.5Ce1.5合金试样，从其金相照片图(图7)中可以看出，其形成非晶临界厚度平均为670μm。对于实施例4制备的Al86Ni9La1Ce4合金试样，从其金相照片图(图8)中可以看出，其形成非晶临界厚度平均为515μm。对于实施例5制备的Al86.5Ni8.5La4Ce1合金试样，从其金相照片图(图9)中可以看出，其形成非晶临界厚度平均为530μm。对于实施例6制备的Al86.5Ni8.5La3Ce2合金试样，从其金相照片图(图10)中可以看出，其形成非晶临界厚度平均为560μm。对于实施例7制备的Al86.5Ni85La1Ce4合金试样，从其金相照片图(图11)中可以看出，其形成非晶临界厚度平均为500μm。对于实施例8制备的Al85.5Ni9.5La4Ce1合金试样，从其金相照片图(图12)中可以看出，其形成非晶临界厚度平均为530μm。对于实施例9制备的Al85.5Ni9.5La3Ce2合金试样，从其金相照片图(图13)中可以看出，其形成非晶临界厚度平均为500μm。对于实施例10制备的 Al85.5Ni9.5La1Ce4合金试样，从其金相照片图(图14)中可以看出，其形成非晶临界厚度平均为465μm。对于实施例11制备的Al86Ni9La3.5Dy1.5合金试样，从其金相照片图(图15)中可以看出，其形成非晶临界厚度平均为625μm。对于实施例12制备的Al86Ni9La1.5Gd1.5合金试样，从其金相照片图(图16)中可以看出，其形成非晶临界厚度tc平均为835μm。
综上所述，与现有铝基非晶合金相比，本发明以铝为主要成分、镍、镧、铈、镝、钆为合金元素，通过楔形铜模真空吸铸方式制备的Al-Ni-La-RE(RE＝Ce，Dy，Gd)系铝基非晶态合金，具有非晶形成能力强的优点，该系列铝基非晶合金的强非晶形成能力使其在新型轻质结构材料领域具有广阔的应用前景。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (7)
1.一种Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金，其特征在于，所述合金包含如下摩尔原子百分比含量的各组分：Al 86％，Ni 9％，La 3.5％，RE 1.5％；所述RE为Ce、Dy或Gd。
2.一种制备如权利要求1所述的Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，以纯金属块体Al、Ni、La和RE为原料，按所述的摩尔原子百分比含量配料；
步骤二，以钛为吸氧剂、以惰性气体为保护气氛，采用电弧熔炼方法反复熔炼直至步骤一所述原料熔炼均匀，然后在惰性气体气氛保护下自然冷却，制得母合金锭；
步骤三，将所述母合金锭切成合金块体，在以钛为吸氧剂、以惰性气体为保护气氛的条件下，采用电弧熔炼方法熔化所述合金块体，获得合金熔体；通过真空吸铸方法将所述合金熔体吸铸到楔形铜模中，即得所述Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金；
步骤三中，所述电弧熔炼的电流为200A；
步骤三中，所述楔形铜模的夹角为5°。
3.根据权利要求2所述的制备Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金的方法，其特征在于，步骤一中，纯金属块体Al、Ni、La和RE使用之前进行预处理，具体为将表面氧化皮去除并用超声波清洗。
4.根据权利要求2所述的制备Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金的方法，其特征在于，步骤二中，所述反复熔炼具体为：每次熔炼前均用纯钛耗氧，熔炼电流为200A，每次熔炼时间为1min。
5.根据权利要求2所述的制备Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金的方法，其特征在于，步骤二、三中，所述惰性气体为氩气。
6.根据权利要求5所述的制备Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金的方法，其特征在于，所述惰性气体纯度大于99.999％、气压为1.1～1.2个标准大气压。
7.根据权利要求2所述的制备Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金的方法，其特征在于，步骤三中，所述合金块体在熔炼前先去除表面的氧化皮。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310370991.8A CN103469120B (zh) | 2013-08-22 | 2013-08-22 | Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310370991.8A CN103469120B (zh) | 2013-08-22 | 2013-08-22 | Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103469120A CN103469120A (zh) | 2013-12-25 |
| CN103469120B true CN103469120B (zh) | 2016-12-07 |
Family
ID=49794157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310370991.8A Active CN103469120B (zh) | 2013-08-22 | 2013-08-22 | Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103469120B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109252060A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-22 | 山东大学 | 一种晶体-非晶铝基复合材料的制备方法 |
| CN110243853B (zh) * | 2019-06-12 | 2022-02-01 | 中国华能集团有限公司 | 一种合金中元素含量的筛选方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5397403A (en) * | 1989-12-29 | 1995-03-14 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | High strength amorphous aluminum-based alloy member |
| CN101338391A (zh) * | 2008-08-11 | 2009-01-07 | 北京航空航天大学 | 一种具有高强度高延韧性快速凝固块体铝合金及其制备方法 |
| CN102965598A (zh) * | 2012-10-29 | 2013-03-13 | 上海交通大学 | Al-Ni-Ce系铝基非晶态合金及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101838780A (zh) * | 2010-06-10 | 2010-09-22 | 中南大学 | 一种Al-Ni-Ce-La系铝基非晶态合金及其制备方法 |
-
2013
- 2013-08-22 CN CN201310370991.8A patent/CN103469120B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5397403A (en) * | 1989-12-29 | 1995-03-14 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | High strength amorphous aluminum-based alloy member |
| CN101338391A (zh) * | 2008-08-11 | 2009-01-07 | 北京航空航天大学 | 一种具有高强度高延韧性快速凝固块体铝合金及其制备方法 |
| CN102965598A (zh) * | 2012-10-29 | 2013-03-13 | 上海交通大学 | Al-Ni-Ce系铝基非晶态合金及其制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 《Al-TM-RE系非晶合金形成及其晶化行为的研究》;黄正华;《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20110415(第4期);第14页 * |
| 《Dependences of the crystallization behavior of Al-Ni-La amorphous alloys on La and Ni contents》;Zheng Huang et al.;《Journal of non-crystalline solids》;20071203;第354卷(第15期);第1671-1677页 * |
| 《Stability of Al-rich glasses in the Al-La-Ni system》;W.S.Sanders et al.;《Intermetallics》;www.sciencedirect.com;20061231;第14卷(第3期);第348-350页 * |
| 《新型大块铜基金属玻璃的研制》;王志新等;《中原工学院学报》;20050430;第16卷(第2期);第24-26页,第36页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103469120A (zh) | 2013-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lu et al. | Role of yttrium in glass formation of Fe-based bulk metallic glasses | |
| CN101538671B (zh) | 快速凝固超高强度镁合金及其制备方法 | |
| CN103074520A (zh) | 一种含Er高铌TiAl金属间化合物材料及其制备方法 | |
| WO2014079188A1 (zh) | 一种锆基非晶合金 | |
| EP2746421A1 (en) | Zirconium-based amorphous alloy | |
| WO2015035845A1 (zh) | 一种锆基非晶合金及其制备方法 | |
| CN107829048B (zh) | 一种Al-Ni-Y-Ce铝基非晶态合金及其制备方法 | |
| CN106947925A (zh) | 一种Zr基块体非晶合金及其制备方法和应用 | |
| CN103866156A (zh) | 铜基合金锭及其制备方法和制得的铜基非晶合金 | |
| CN101713055A (zh) | Mg-Ni-Gd-Ag系块体非晶合金及其制备方法 | |
| CN103469120B (zh) | Al-Ni-La-RE系铝基非晶态合金及其制备方法 | |
| CN104264080A (zh) | 一种提高铁基非晶合金形成能力的制备工艺 | |
| CN101701327B (zh) | 一种铁基大块非晶软磁合金及其制备方法 | |
| CN103898422B (zh) | 一种Al-Ni-Er系铝基非晶态合金材料及其制备方法 | |
| Rodrigues et al. | Thermal expansion of the Ti5Si3 and Ti6Si2B phases investigated by high-temperature X-ray diffraction | |
| TW201229249A (en) | Ferromagnetic amorphous alloy ribbon and fabrication thereof | |
| CN107236913A (zh) | 一种锆基非晶合金及其制备方法 | |
| CN106048352A (zh) | 一种高导热耐腐蚀多元镁合金及其制备方法 | |
| CN101838780A (zh) | 一种Al-Ni-Ce-La系铝基非晶态合金及其制备方法 | |
| CN102965598A (zh) | Al-Ni-Ce系铝基非晶态合金及其制备方法 | |
| CN104404345A (zh) | 一种含τ3相γ-TiAl金属间化合物铸锭及其制备方法 | |
| CN104178705A (zh) | Ce-Ga-Cu-Al系大块非晶合金 | |
| CN104911513B (zh) | 一种大尺寸ZrTi基准晶材料及其制备方法 | |
| CN102952969B (zh) | 大尺寸Zr基准晶材料及其制备方法 | |
| Lu et al. | Glass formation of Ti–Ni–Sn ternary alloys correlated with TiNi–Ti3Sn pseudo binary eutectics |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |