CN104513938B - 一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于非晶态合金材料，特别涉及一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金及其制备方法。本发明Ti基非晶合金的组成为Ti_aZr_bBe_cCu_d或Ti_aZr_bBe_cNi_d，其中a，b，c，d均为原子百分比，41≤a≤60，15≤b≤26，15≤c≤36，0<d≤16，且a，b，c，d之和为100。本发明Ti基非晶合金的制备方法如下：将该Ti基非晶合金组成中的原子比换算成质量百分比，称量配置原料；将原材料在高真空和氩气保护条件下用电弧熔炼或感应熔炼方法制备母合金锭；再在高真空和氩气保护条件下，采用电弧熔炼或感应熔炼等方法将母合金锭熔化后直接吸铸、喷铸或浇铸到具有不同内腔尺寸的模具中，制备得到Ti基非晶合金。本发明提出的Ti基体系合金具有很强非晶形成能力和大的非晶合金临界尺寸的特点。

Description

一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金及其制备方法

技术领域

本发明属于非晶态合金材料，特别涉及一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金及其制备方法。

背景技术

块体非晶合金呈近程有序远程无序的随机密堆结构，没有位错、晶界等缺陷，使其具有高强度、高硬度、高弹性性能等优异力学性能，同时还具有优异的耐磨性，耐腐蚀性能，磁学性能等功能性能，因此块体非晶合金近年一直是材料研究领域的热点。其中，Ti基非晶合金因其质量轻、强度高、耐蚀性能、一定的室温压缩塑性等优点，从而有着广泛的应用前景和使用价值。同时，简单的非晶合金组成和制备工艺也非常有利于实际的工业化应用。

制约Ti基非晶合金广泛应用的瓶颈之一是其非晶形成能力有限，因此，设计成分简单、拥有强非晶形成能力的Ti基非晶合金，制备出大尺寸的Ti基非晶合金有着极为重要的意义。目前，在Ti基三元合金体系中，Ti-Zr-Be体系的非晶临界尺寸可达6mm；而Ti基四元合金体系中，只有Ti-Zr-Be-Fe和Ti-Zr-Be-Ag两个合金体系具有10mm的非晶临界尺寸。因此，开发简单组成，具有强非晶形成能力的合金体系尤为重要。

发明内容

本发明通过合金成分设计，提出了二中Ti基四元合金体系，其具有强非晶形成能力，可以采用铜模铸造法制备出四元Ti基块体非晶合金。这些合金元素组成简单，组成元素含量范围较宽，部分块体非晶合金具有大于10mm的非晶临界尺寸。

针对现有技术不足，本发明提供了一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金及其制备方法。

一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，该Ti基非晶合金的组成为Ti_aZr_bBe_cCu_d或Ti_aZr_bBe_cNi_d，其中a，b，c，d均为原子百分比，41≤a≤60，15≤b≤26，15≤c≤36，0<d≤16，且a，b，c，d之和为100。

所述Ti_aZr_bBe_cCu_d的具体表达式为Ti₄₁Zr₂₅Be_34-xCu_x，其中0<x≤10。

所述Ti_aZr_bBe_cCu_d的具体表达式为Ti₄₅Zr₂₀Be_35-xCu_x，其中0<x≤12。

所述Ti_aZr_bBe_cNi_d的具体表达式为Ti₄₁Zr₂₅Be_34-xNi_x，其中0<x≤10。

所述Ti_aZr_bBe_cNi_d的具体表达式为Ti₄₅Zr₂₀Be_35-xNi_x，其中0<x≤16。

所述Ti_aZr_bBe_cNi_d的具体表达式为Ti₅₀Zr₁₆Be_34-xNi_x，其中0<x≤15。

所述Ti_aZr_bBe_cNi_d的具体表达式为Ti₅₀Zr₂₀Be_30-xNi_x，其中0<x≤15。

所述Ti_aZr_bBe_cNi_d的具体表达式为Ti₅₅Zr₂₀Be_25-xNi_x，其中0<x≤8。

所述Ti基块体非晶合金的直径为5mm～20mm。

一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金的制备方法，包括如下步骤：

按照Ti_aZr_bBe_cCu_d或Ti_aZr_bBe_cNi_d的质量百分比进行配料，在高真空和氩气保护条件下，次用电弧熔炼或感应熔炼方法制得的母合金锭，然后将母合金锭再次熔化后采用吸铸、喷铸或直接浇铸法将合金熔体注入至不同内腔尺寸、形状的模具中，冷却至室温，得到所需尺寸及形状(板材、棒材或其它几何形状)的Ti基非晶合金。

所述模具材质为无氧铜。

所述Ti基非晶合金棒材或板材的非晶临界尺寸为5mm或大于5mm。

本发明的有益效果为：

本发明提出的Ti基块体非晶合金与已报道的Ti基非晶合金相比，Ti含量较高，非晶合金形成能力较大，且多个合金的非晶合金临界大于10mm，它们的非晶形成能力优于已报道的临界尺寸仅为10mm的四元Ti基非晶合金(Ti-Zr-Be-Fe，Ti-Zr-Be-Ag)。

附图说明

图1为本发明实施例1～实施例4所制备的Ti₄₁Zr₂₅Be_34-xCu_x(x＝2，4，6，8)非晶合金棒的X射线衍射图谱；

图2为本发明实施例5～实施例7所制备的Ti₄₅Zr₂₀Be_35-xCu_x(x＝6，8，10)非晶合金棒的X射线衍射图谱；

图3为本发明实施例8～实施例12所制备的Ti₄₁Zr₂₅Be_34-xNi_x(x＝2，4，6，8，10)非晶合金棒的X射线衍射图谱；

图4为本发明实施例13～实施例18所制备的Ti₄₅Zr₂₀Be_35-xNi_x(x＝4，6，8，10，12，14)非晶合金棒的X射线衍射图谱；

图5为本发明实施例19～21所制备的非晶合金棒的X射线衍射图谱。

具体实施方式

本发明提供了一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金及其制备方法，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1

制备Ti₄₁Zr₂₅Be₃₂Cu₂块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₃₂Cu₂的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Cu块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用电弧熔炼方法将母合金锭熔化，然后吸铸或喷铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金棒材、板材。

第四步，采用X射线衍射(XRD)来检测钛基合金棒材的结构。如图1，所制备的Ti基非晶合金样品具有非晶态结构。

第五步，采用制备不同尺寸的合金样品进行结构检测，确认样品的相结构。结果表明，制备出Ti₄₁Zr₂₅Be₃₂Cu₂非晶合金棒材的非晶临界尺寸为5mm(见表1)。

表1各实施例非晶合金的非晶临界尺寸数据表

实施例2

制备Ti₄₁Zr₂₅Be₃₀Cu₄块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₃₀Cu₄的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Cu块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后喷铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₁Zr₂₅Be₃₀Cu₄合金棒材样品的非晶态结构，结果如图1所示。实验结果表明Ti₄₁Zr₂₅Be₃₀Cu₄非晶合金的非晶临界尺寸至少12mm以上(见表1)。

实施例3

制备Ti₄₁Zr₂₅Be₂₈Cu₆块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₂₈Cu₆的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Cu块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₁Zr₂₅Be₂₈Cu₆合金棒材样品的非晶态结构，结果如图1所示。实验结果表明Ti₄₁Zr₂₅Be₂₈Cu₆非晶合金的非晶临界尺寸至少15mm以上(见表1)。

实施例4

制备Ti₄₁Zr₂₅Be₂₆Cu₈块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₂₆Cu₈的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Cu块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₁Zr₂₅Be₂₆Cu₈合金棒材样品的非晶态结构，结果如图1所示。实验结果表明Ti₄₁Zr₂₅Be₂₆Cu₈非晶合金的非晶临界尺寸至少10mm以上(见表1)。

实施例5

制备Ti₄₅Zr₂₀Be₂₉Cu₆块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₅Zr₂₀Be₂₉Cu₆的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Cu块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₅Zr₂₀Be₂₉Cu₆合金棒材样品的非晶态结构，结果如图2所示。实验结果表明Ti₄₅Zr₂₀Be₂₉Cu₆非晶合金的非晶临界尺寸至少12mm以上(见表1)。

实施例6

制备Ti₄₅Zr₂₀Be₂₇Cu₈块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₅Zr₂₀Be₂₇Cu₈的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Cu块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₅Zr₂₀Be₂₇Cu₈合金棒材样品的非晶态结构，结果如图2所示。实验结果表明Ti₄₅Zr₂₀Be₂₇Cu₈非晶合金的非晶临界尺寸至少10mm以上(见表1)。

实施例7

制备Ti₄₅Zr₂₀Be₂₅Cu₁₀块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₅Zr₂₀Be₂₅Cu₁₀的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Cu块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₅Zr₂₀Be₂₅Cu₁₀合金棒材样品的非晶态结构，结果如图2所示。实验结果表明Ti₄₅Zr₂₀Be₂₅Cu₁₀非晶合金的非晶临界尺寸至少10mm以上(见表1)。

实施例8

制备Ti₄₁Zr₂₅Be₃₂Ni₂块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₃₂Ni₂的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用电弧熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接吸铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₁Zr₂₅Be₃₂Ni₂合金棒材样品的非晶态结构，结果如图3所示。实验结果表明Ti₄₁Zr₂₅Be₃₂Ni₂非晶合金的非晶临界尺寸为6mm(见表1)。

实施例9

制备Ti₄₁Zr₂₅Be₃₀Ni₄块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₃₀Ni₄的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接喷铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₁Zr₂₅Be₃₀Ni₄合金棒材样品的非晶态结构，结果如图3所示。实验结果表明Ti₄₁Zr₂₅Be₃₀Ni₄非晶合金的非晶临界尺寸至少12mm以上(见表1)。

实施例10

制备Ti₄₁Zr₂₅Be₂₈Ni₆块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₂₈Ni₆的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₁Zr₂₅Be₂₈Ni₆合金棒材样品的非晶态结构，结果如图3所示。实验结果表明Ti₄₁Zr₂₅Be₂₈Ni₆非晶合金的非晶临界尺寸至少为15mm以上(见表1)。

实施例11

制备Ti₄₁Zr₂₅Be₂₆Ni₈块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₂₆Ni₈的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₁Zr₂₅Be₂₆Ni₈合金棒材样品的非晶态结构，结果如图3所示。实验结果表明Ti₄₁Zr₂₅Be₂₆Ni₈非晶合金的非晶临界尺寸至少为20mm以上(见表1)。

实施例12

制备Ti₄₁Zr₂₅Be₂₄Ni₁₀块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₂₄Ni₁₀的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₁Zr₂₅Be₂₄Ni₁₀合金棒材样品的非晶态结构，结果如图3所示。实验结果表明Ti₄₁Zr₂₅Be₂₄Ni₁₀非晶合金的非晶临界尺寸至少为20mm以上(见表1)。

实施例13

制备Ti₄₅Zr₂₀Be₃₁Ni₄块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₅Zr₂₀Be₃₁Ni₄的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₅Zr₂₀Be₃₁Ni₄合金棒材样品的非晶态结构，结果如图4所示。实验结果表明Ti₄₅Zr₂₀Be₃₁Ni₄非晶合金的非晶临界尺寸至少10mm以上(见表1)。

实施例14

制备Ti₄₅Zr₂₀Be₂₉Ni₆块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₅Zr₂₀Be₂₉Ni₆的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₅Zr₂₀Be₂₉Ni₆合金棒材样品的非晶态结构，结果如图4所示。实验结果表明Ti₄₅Zr₂₀Be₂₉Ni₆非晶合金的非晶临界尺寸至少15mm以上(见表1)。

实施例15

制备Ti₄₅Zr₂₀Be₂₇Ni₈块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₅Zr₂₀Be₂₇Ni₈的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₅Zr₂₀Be₂₇Ni₈合金棒材样品的非晶态结构，结果如图4所示。实验结果表明Ti₄₅Zr₂₀Be₂₇Ni₈非晶合金的非晶临界尺寸至少15mm以上(见表1)。

实施例16

制备Ti₄₅Zr₂₀Be₂₅Ni₁₀块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₅Zr₂₀Be₂₅Ni₁₀的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₅Zr₂₀Be₂₅Ni₁₀合金棒材样品的非晶态结构，结果如图4所示。实验结果表明Ti₄₅Zr₂₀Be₂₅Ni₁₀非晶合金的非晶临界尺寸至少20mm以上(见表1)。

实施例17

制备Ti₄₅Zr₂₀Be₂₃Ni₁₂块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₅Zr₂₀Be₂₃Ni₁₂的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₅Zr₂₀Be₂₃Ni₁₂合金棒材样品的非晶态结构，结果如图4所示。实验结果表明Ti₄₅Zr₂₀Be₂₃Ni₁₂非晶合金的非晶临界尺寸至少15mm以上(见表1)。

实施例18

制备Ti₄₅Zr₂₀Be₂₁Ni₁₄块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₄₅Zr₂₀Be₂₃Ni₁₂的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接喷铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₄₅Zr₂₀Be₂₁Ni₁₄合金棒材样品的非晶态结构，结果如图4所示。实验结果表明Ti₄₅Zr₂₀Be₂₁Ni₁₄非晶合金的非晶临界尺寸为7mm(见表1)。

实施例19

制备Ti₅₀Zr₁₆Be₂₄Ni₁₀块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₅₀Zr₁₆Be₂₄Ni₁₀的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用电弧熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接吸铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₅₀Zr₁₆Be₂₄Ni₁₀合金棒材样品的非晶态结构，结果如图5所示。实验结果表明Ti₅₀Zr₁₆Be₂₄Ni₁₀非晶合金的非晶临界尺寸至少10mm以上(见表1)。

实施例20

制备Ti₅₀Zr₂₀Be₂₀Ni₁₀块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₅₀Zr₂₀Be₂₀Ni₁₀的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用电弧熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接吸铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₅₀Zr₂₀Be₂₀Ni₁₀合金棒材样品的非晶态结构，结果如图5所示。实验结果表明Ti₅₀Zr₂₀Be₂₀Ni₁₀非晶合金的非晶临界尺寸至少6mm以上(见表1)。

实施例21

制备Ti₅₅Zr₂₀Be₁₅Ni₁₀块体非晶材料：

第一步，将合金配料按Ti₅₅Zr₂₀Be₁₅Ni₁₀的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置。

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭。并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性。

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用电弧熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接吸铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基合金棒材样品。

第四步，检测获得的钛基合金样品的相结构。采用X射线衍射(XRD)来表征Ti₅₅Zr₂₀Be₁₅Ni₁₀合金棒材样品的非晶态结构，结果如图5所示。实验结果表明Ti₅₅Zr₂₀Be₁₅Ni₁₀非晶合金的非晶临界尺寸为5mm(见表1)。

Claims (15)

1.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₄₁Zr₂₅Be₃₂Cu₂：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₃₂Cu₂的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Cu块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用电弧熔炼方法将母合金锭熔化，然后吸铸或喷铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。

2.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₄₁Zr₂₅Be₃₀Cu₄：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₃₀Cu₄的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Cu块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后喷铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。

3.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₄₁Zr₂₅Be₂₈Cu₆：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₂₈Cu₆的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Cu块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。

4.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₄₁Zr₂₅Be₂₆Cu₈：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₂₆Cu₈的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Cu块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。

5.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₄₁Zr₂₅Be₃₂Ni₂：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₃₂Ni₂的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用电弧熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接吸铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。

6.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₄₁Zr₂₅Be₃₀Ni₄：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₃₀Ni₄的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接喷铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。

7.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₄₁Zr₂₅Be₂₈Ni₆：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₂₈Ni₆的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。

8.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₄₁Zr₂₅Be₂₆Ni₈：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₂₆Ni₈的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。

9.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₄₁Zr₂₅Be₂₄Ni₁₀：

第一步，将合金配料按Ti₄₁Zr₂₅Be₂₄Ni₁₀的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。

10.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₄₅Zr₂₀Be₃₁Ni₄：

第一步，将合金配料按Ti₄₅Zr₂₀Be₃₁Ni₄的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。

11.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₄₅Zr₂₀Be₂₃Ni₁₂：

第一步，将合金配料按Ti₄₅Zr₂₀Be₂₃Ni₁₂的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接浇铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。

12.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₄₅Zr₂₀Be₂₁Ni₁₄：

第一步，将合金配料按Ti₄₅Zr₂₀Be₂₁Ni₁₄的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用感应熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接喷铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。

13.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₅₀Zr₁₆Be₂₄Ni₁₀：

第一步，将合金配料按Ti₅₀Zr₁₆Be₂₄Ni₁₀的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用电弧熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接吸铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。

14.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₅₀Zr₂₀Be₂₀Ni₁₀：

第一步，将合金配料按Ti₅₀Zr₂₀Be₂₀Ni₁₀的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用电弧熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接吸铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。

15.一种具有非晶形成能力的Ti基非晶合金，其特征在于，具体表达式为Ti₅₅Zr₂₀Be₁₅Ni₁₀：

第一步，将合金配料按Ti₅₅Zr₂₀Be₁₅Ni₁₀的原子百分比成分转化成质量百分比，用精确度为0.0001的高精度电子天平计量合金配料，选取纯度为99.99％的钛块、纯度为99.97％的锆块、纯度为99.99％的Be块和纯度为99.99％的Ni块进行合金配料配置；

第二步，在真空度优于10^-3Pa条件下通入高纯氩气，在氩气保护条件下，将上述合金配料通过电弧熔炼制备母合金锭，并反复熔炼3～4次，以确保母合金锭成分的均匀性；

第三步，在高真空和氩气保护条件下，采用电弧熔炼方法将母合金锭熔化，然后直接吸铸至铜模中，冷却至室温，获得钛基非晶合金。