CN109023159A - 铜基非晶合金及其制备方法和手机 - Google Patents
铜基非晶合金及其制备方法和手机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及手机框件材料领域,公开了铜基非晶合金及其制备方法和手机。该铜基非晶合金的组成如下述通式所示:CuaAlbNicMndZreSifRg;其中,R为Sc、Y、Er中的至少一种;a、b、c、d、e、f、g分别表示对应元素在所述铜基非晶合金中的原子质量含量,35≤a≤70,0<b≤10,5≤c≤15,20≤d≤40,2≤e≤7,0.02≤f≤2,0<g≤1,且a、b、c、d、e、f、g之和为100。本发明提供的铜基非晶合金可以具有高的非晶形成能力,并具有优异的力学性能。同时,该铜基非晶合金具有改善的表面抛光效果。
Description
技术领域
本发明涉及手机框件材料领域,具体涉及铜基非晶合金及其制备方法,以及包含由该铜基非晶合金制得的手机框件的手机。
背景技术
对于手机中的框件,要求结构复杂、有较高的力学性能和很好的表面装饰效果。目前常用铝合金或不锈钢材料,采用全数控机床(CNC)或锻压+CNC方式进行加工,但仍然存在不足。手机中,铝合金框件材料强度相对较低,使用中容易导致手机壳体变形,同时铝合金CNC加工过程中容易粘刀,加工效率不高。不锈钢手机中,框材料强度够,做外观面表观性能好。但不锈钢硬度高,加工过程中易磨损刀具,导致加工成本高,时耗长。
非晶真空压铸技术是一种非常高效的成型方式,可以成型各种复杂产品结构;同时材料强度高,表面处理效果好,近些年备受关注。但是现阶段非晶真空压铸多采用锆基非晶材料,以锆为主的过渡金属居多,因而材料成本较高,导致产品单价居高不小。
铜基非晶合金的主要优点是强度高,价格低,既具有高的非晶形成能力又具有优异的力学性能。但相对锆基非晶合金和不锈钢而言,铜基非晶材料作为外观装饰件,其表面抛光颜色偏暗和轻微泛黄,无法达到类似不锈钢表面抛光效果。
CN106148757A公开了一种铜合金,该铜合金的组分及重量百分比含量为:10~40%的Mn、0.1~11%的Al,1~25%的Cr、Ni、Zn、Co元素中至少一种或多种,余量为Cu。该发明用于提供具有较好的综合力学性能、加工性能、耐腐蚀性的抗菌铜合金。
CN105525134A公开了一种高强度合金,以该合金的总量为基准,以重量百分比计,该合金含有以下元素:21~40%Mn,3.1~15%Al,45~70.9%Cu,5~20%Ni。该合金还可以包括Be、B、C、P、Mg、Sc、Ti、Cr、Fe、Zn、Ga、Sr、Zr、Nb、Sn、Hf、Ta、Pb和稀土元素中的至少一种。目的在于克服合金很难兼顾合金强度和铸造性能及耐腐蚀性的不足。
CN100460539C公开了一种堆焊耐磨铜基合金,其中,所述合金按重量%计包含:5-20%镍,0.5-5%硅,3-30%锰,和一种与锰结合以形成拉弗斯相以及附加地形成硅化物的元素5.5-30%,以及不可避免的杂质;其余剩余成分为铜;所述合金不包含作为活性元素的钴、铁和钼,其中,所述与锰结合以形成拉弗斯相以及附加地形成硅化物的元素为钛、铪、锆、钒、铌和钽中的至少一种元素。该合金有利于增强抗裂性和可切削性,尤其适合于堆焊以形成堆焊层的情况。该合金适合用作堆焊用合金,尤其适合用作利用高密度能热源如激光束形成堆焊层的合金。
目前需要提供一种具有改善的表面抛光效果的铜基非晶合金。
发明内容
本发明的目的是为了改善铜基非晶合金存在的表面抛光效果差的问题,提供铜基非晶合金及其制备方法和手机,该铜基非晶合金具有高的材料强度和硬度的同时成本低,并具有好的表面抛光效果。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种铜基非晶合金,其中,该铜基非晶合金的组成如下述通式所示:CuaAlbNicMndZreSifRg;其中,R为Sc、Y、Er中的至少一种;a、b、c、d、e、f、g分别表示对应元素在所述铜基非晶合金中的原子质量含量,35≤a≤70,0<b≤10,5≤c≤15,20≤d≤40,2≤e≤7,0.02≤f≤2,0<g≤1,且a、b、c、d、e、f、g之和为100。
优选地,b:f为1:(0.002~2),优选为1:(0.07~0.27)。
优选地,a:b为1:(0.014~0.3),优选为1:(0.055~0.13)。
优选地,d:f为1:(0.001~0.1),优选为1:(0.025~0.043)。
优选地,当R为Y和Er时,Y与Er的质量比为1:(1~1.2)。
本发明第二方面提供制备本发明的铜基非晶合金的方法,包括:将35~70质量份的铜、不大于10质量份的铝、5~15质量份的镍、20~40质量份的锰、大于2且不大于7质量份的锆、0.02~2质量份的硅和不大于1质量份的金属R进行熔炼并以10~50℃/min的降温速率降温,制得铜基非晶合金;其中,所述金属R为Sc、Y和Er中的至少一种。
优选地,55~58质量份的铜、3~8质量份的铝、8~12质量份的镍、20~30质量份的锰、3~5质量份的锆、0.5~1质量份的硅和0.5~0.8质量份的金属R进行熔炼。
优选地,铝与硅的质量比为1:(0.002~2),优选为1:(0.07~0.27)。
优选地,铜与铝的质量比为1:(0.014~0.3),优选为1:(0.055~0.13)。
优选地,锰与硅的质量比为1:(0.001~0.1),优选为1:(0.025~0.043)。
优选地,所述金属R为Y和Er时,Y与Er的质量比为1:(1~1.2)。
优选地,所述熔炼并快速降温的过程包括:(a)将铜、铝、镍、锰、锆、硅和金属R放入熔炼炉后将熔炼炉抽真空至表压为5Pa以下,充入氩气;(b)将熔炼炉加热至1000~1100℃并保温静置5~10min得到熔融的合金液;(c1)将所述合金液以10~50℃/min的降温速率冷却至室温,得到铜基非晶合金;或者(c2)将所述合金液冷却为合金料;将所述合金料加热至1000~1100℃后在压力为15-20MPa下进行压铸成型,再以10~50℃/min的降温速率冷却至室温,得到成型的铜基非晶合金。
本发明第三方面提供一种手机,该手机包含由本发明的铜基非晶合金经成型加工制得的手机框件。
通过上述技术方案,本发明提供的铜基非晶合金可以具有高的非晶形成能力,提供更好的力学性能的同时,由该铜基非晶合金制得的金属制件的表面致密度要好于对比例的铜基非晶合金,而且表面的颜色分布均匀,颜色为浅黄色甚至偏白色。
具体实施方式
本发明第一方面提供一种铜基非晶合金,其中,该铜基非晶合金的组成如下述通式所示:CuaAlbNicMndZreSifRg;其中,R为Sc、Y、Er中的至少一种;a、b、c、d、e、f、g分别表示对应元素在所述铜基非晶合金中的原子质量含量,35≤a≤70,0<b≤10,5≤c≤15,20≤d≤40,2≤e≤7,0.02≤f≤2,0<g≤1,且a、b、c、d、e、f、g之和为100。
优选地,上述铜基非晶合金的组成通式中,55≤a≤58,3≤b≤8,8≤c≤12,20≤d≤30,3≤e≤5,0.5≤f≤1,0.5≤g≤0.8。
本发明中,所述a、b、c、d、e、f、g分别表示对应元素在所述铜基非晶合金中的原子质量含量,具体是指,以所述铜基非晶合金中所有元素的总质量为基准,即a、b、c、d、e、f、g之和为100,a表示对应Cu元素在所述铜基非晶合金中的原子质量含量,b表示对应Al元素在所述铜基非晶合金中的原子质量含量,c表示对应Ni元素在所述铜基非晶合金中的原子质量含量,d表示对应Mn元素在所述铜基非晶合金中的原子质量含量,e表示对应Zr元素在所述铜基非晶合金中的原子质量含量,f表示对应Si元素在所述铜基非晶合金中的原子质量含量,g表示对应金属R在所述铜基非晶合金中的原子质量含量。
本发明提供的具有上述组成的铜基非晶合金可以具有适度的力学强度和加工成型性能的同时,具有改善的表面抛光效果。
根据本发明,上述铜基非晶合金的组成中,优选地,b:f为1:(0.002~2),优选为1:(0.07~0.27)。即Al与Si在上述限定的比例关系下,可以更好地提供所述铜基非晶合金具有适度的材料性能的同时,还具有改善的表面抛光效果。
根据本发明,上述铜基非晶合金的组成中,优选地,a:b为1:(0.014~0.3),优选为1:(0.055~0.13)。即Cu与Al在上述限定的比例关系下,可以更好地提供所述铜基非晶合金具有适度的材料性能的同时,还具有改善的表面抛光效果。
根据本发明,上述铜基非晶合金的组成中,优选地,d:f为1:(0.001~0.1),优选为1:(0.025~0.043)。即Mn与Si在上述限定的比例关系下,可以更好地提供所述铜基非晶合金具有适度的材料性能的同时,还具有改善的表面抛光效果。
根据本发明,上述铜基非晶合金的组成中,含有选自Sc、Y、Er中的至少一种的组分,可以改善铜基非晶合金的玻璃相形成能力。还可以促进合金表面钝化膜的形成,改善合金表面抛光效果并提高合金的耐腐蚀性。优选地,当R为Y和Er时,Y与Er的质量比为1:(1~1.2)。
本发明的铜基非晶合金的组成中,在进一步限定上述组分间的质量比的情况下,可以显示出协同作用,更好地提供具有适度的材料性能的同时,还具有改善的表面抛光效果。
本发明第二方面提供制备本发明的铜基非晶合金的方法,包括:将35~70质量份的铜、不大于10质量份的铝、5~15质量份的镍、20~40质量份的锰、大于2且不大于7质量份的锆、0.02~2质量份的硅和不大于1质量份的金属R进行熔炼并以10~50℃/min的降温速率降温,制得铜基非晶合金;其中,所述金属R为Sc、Y和Er中的至少一种。
根据本发明,所述方法中可以采用高纯度的原料,如上述元素含量达到99.9重量%以上的物料,可以商购获得。
优选地,55~58质量份的铜、3~8质量份的铝、8~12质量份的镍、20~30质量份的锰、3~5质量份的锆、0.5~1质量份的硅和0.5~0.8质量份的金属R进行熔炼。
根据本发明,所述方法中,各种原料的投料中,优选以特定的质量比加入可以更有利于制备得到具有适度的材料性能的同时,还具有改善的抛表面光效果的铜基非晶合金。优选情况下,铝与硅的质量比为1:(0.002~2),优选为1:(0.07~0.27)。
优选地,铜与铝的质量比为1:(0.014~0.3),优选为1:(0.055~0.13)。
优选地,锰与硅的质量比为1:(0.001~0.1),优选为1:(0.025~0.043)。
根据本发明,所述金属R可以有多种选择的技术方案,优选地,当R为Y和Er时,Y与Er的质量比为1:(1~1.2)。可以改善铜基非晶合金的玻璃相形成能力。还可以促进合金表面钝化膜的形成,改善合金表面抛光效果并提高合金的耐腐蚀性。
根据本发明,优选情况下,所述熔炼并快速降温的过程包括:(a)将铜、铝、镍、锰、锆、硅和金属R放入熔炼炉后将熔炼炉抽真空至表压为5Pa以下,充入氩气;(b)将熔炼炉加热至1000~1100℃并保温静置5~10min得到熔融的合金液;(c1)将所述合金液以10~50℃/min的降温速率冷却至室温,得到铜基非晶合金;或者(c2)将所述合金液冷却为合金料;将所述合金料放入压铸机中加热至1000~1100℃后在压力为15-20MPa下进行压铸成型;再以10~50℃/min的降温速率冷却至室温,得到成型的铜基非晶合金。
本发明中,所述熔炼可以是真空电弧熔炼,所述压铸可以是真空压铸。
本发明第三方面提供一种手机,该手机包含由本发明的铜基非晶合金经成型加工制得的手机框件。
本发明中可以通过压铸成型,如上所述制得铜基非晶合金的手机框件。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例中,硬度参数通过维氏硬度计按照标准《GB/T4340.4-2009金属材料维氏硬度试验方法》测得;
拉伸强度、屈服强度通过拉伸试验机按照标准《GB/T 228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法标准》测得;
表面致密度按照材料实际密度(阿基米德排水法)与理论密度的比值方法测得;
XRD测试采用日本理学公司SmartLab型XRD-X射线粉末衍射仪器,条件为室温25℃真空干燥环境。
实施例1
将58g的Cu、4g的Al、9g的Ni、23.5g的Mn、4g的Zr、1g的Si、0.25g的Y和0.25g的Er,放入熔炼炉中,并将熔炼炉进行抽真空至表压压力小于5Pa;相熔炼炉中通入氩气,然后将熔炼炉加热至1020℃并保持静置10min使上述各物料熔融为合金液;将合金液浇注到模具中冷却为合金锭;
将合金锭放入压铸机中加热到1000℃,然后在压力为18.8MPa下压注进行压铸成型,再以10℃/min的降温速率冷却至室温,得到Cu基非晶合金压铸制件。
将制件进行XRD测试,得到的谱图中呈现出漫散的馒头峰,说明得到的合金为非晶合金。
将制件进行力学和表面抛光效果测试,结果见表1。
实施例2
将55g的Cu、3g的Al、8g的Ni、29.63g的Mn、3g的Zr、0.8g的Si、0.27g的Y和0.3g的Er,放入熔炼炉中,并将熔炼炉进行抽真空至表压压力小于5Pa;相熔炼炉中通入氩气,然后将熔炼炉加热至1100℃并保持静置8min使上述各物料熔融为合金液;将合金液浇注到模具中冷却为合金锭;
将合金锭放入压铸机中加热到1050℃,然后在压力为20MPa下压注进行压铸成型,再以20℃/min的降温速率冷却至室温,得到Cu基非晶合金压铸制件。
将制件进行XRD测试,得到的谱图中呈现出漫散的馒头峰,说明得到的合金为非晶合金。
将制件进行力学和表面抛光效果测试,结果见表1。
实施例3
将56.4g的Cu、7.5g的Al、10.3g的Ni、20g的Mn、4.5g的Zr、0.5g的Si、0.4g的Y和0.4g的Er,放入熔炼炉中,并将熔炼炉进行抽真空至表压压力小于5Pa;相熔炼炉中通入氩气,然后将熔炼炉加热至1000℃并保持静置5min使上述各物料熔融为合金液;将合金液浇注到模具中冷却为合金锭;
将合金锭放入压铸机中加热到1100℃,然后在压力为17.8MPa下压注进行压铸成型,再以50℃/min的降温速率冷却至室温,得到Cu基非晶合金压铸制件。
将制件进行XRD测试,得到的谱图中呈现出漫散的馒头峰,说明得到的合金为非晶合金。
将制件进行力学和表面抛光效果测试,结果见表1。
实施例4
将58g的Cu、4g的Al、9.5g的Ni、23.5g的Mn、4g的Zr、0.5g的Si、0.25g的Y和0.25g的Er,放入熔炼炉中,并将熔炼炉进行抽真空至表压压力小于5Pa;相熔炼炉中通入氩气,然后将熔炼炉加热至1020℃并保持静置10min使上述各物料熔融为合金液;将合金液浇注到模具中冷却为合金锭;
将合金锭放入压铸机中加热到1000℃,然后在压力为19.8MPa下压注进行压铸成型,再以10℃/min的降温速率冷却至室温,得到Cu基非晶合金压铸制件。
将制件进行XRD测试,得到的谱图中呈现出漫散的馒头峰,说明得到的合金为非晶合金。
将制件进行力学和表面抛光效果测试,结果见表1。
实施例5
将58g的Cu、4g的Al、9g的Ni、23.5g的Mn、4g的Zr、1g的Si、0.5g的Y,放入熔炼炉中,并将熔炼炉进行抽真空至表压压力小于5Pa;相熔炼炉中通入氩气,然后将熔炼炉加热至1020℃并保持静置10min使上述各物料熔融为合金液;将合金液浇注到模具中冷却为合金锭;
将合金锭放入压铸机中加热到1000℃,然后在压力为20MPa下压注进行压铸成型,再以10℃/min的降温速率冷却至室温,得到Cu基非晶合金压铸制件。
将制件进行XRD测试,得到的谱图中呈现出漫散的馒头峰,说明得到的合金为非晶合金。
将制件进行力学和表面抛光效果测试,结果见表1。
实施例6
将58g的Cu、4g的Al、9g的Ni、23.5g的Mn、4g的Zr、1g的Si、0.25g的Sc和0.25g的Y,放入熔炼炉中,并将熔炼炉进行抽真空至表压压力小于5Pa;相熔炼炉中通入氩气,然后将熔炼炉加热至1020℃并保持静置10min使上述各物料熔融为合金液;将合金液浇注到模具中冷却为合金锭;
将合金锭放入压铸机中加热到1000℃,然后在压力为19.8MPa下压注进行压铸成型,再以10℃/min的降温速率冷却至室温,得到Cu基非晶合金压铸制件。
将制件进行XRD测试,得到的谱图中呈现出漫散的馒头峰,说明得到的合金为非晶合金。
将制件进行力学和表面抛光效果测试,结果见表1。
实施例7
将35g的Cu、10g的Al、15g的Ni、37.88g的Mn、2g的Zr、0.02g的Si、0.05g的Y和0.05g的Er,放入熔炼炉中,并将熔炼炉进行抽真空至表压压力小于5Pa;相熔炼炉中通入氩气,然后将熔炼炉加热至1020℃并保持静置10min使上述各物料熔融为合金液;将合金液浇注到模具中冷却为合金锭;
将合金锭放入压铸机中加热到1000℃,然后在压力为18.6MPa下压注进行压铸成型,再以10℃/min的降温速率冷却至室温,得到Cu基非晶合金压铸制件。
将制件进行XRD测试,得到的谱图中呈现出漫散的馒头峰,说明得到的合金为非晶合金。
将制件进行力学和表面抛光效果测试,结果见表1。
实施例8
将69g的Cu、1g的Al、5g的Ni、20g的Mn、2g的Zr、2g的Si、0.5g的Y和0.5g的Er,放入熔炼炉中,并将熔炼炉进行抽真空至表压压力小于5Pa;相熔炼炉中通入氩气,然后将熔炼炉加热至1020℃并保持静置10min使上述各物料熔融为合金液;将合金液浇注到模具中冷却为合金锭;
将合金锭放入压铸机中加热到1000℃,然后在压力为19.8MPa下压注进行压铸成型,再以10℃/min的降温速率冷却至室温,得到Cu基非晶合金压铸制件。
将制件进行XRD测试,得到的谱图中呈现出漫散的馒头峰,说明得到的合金为非晶合金。
将制件进行力学和表面抛光效果测试,结果见表1。
对比例1
将58g的Cu、4g的Al、9.5g的Ni、23.5g的Mn、4g的Zr、1g的Si,放入熔炼炉中,并将熔炼炉进行抽真空至表压压力小于5Pa;相熔炼炉中通入氩气,然后将熔炼炉加热至1020℃并保持静置10min使上述各物料熔融为合金液;将合金液浇注到模具中冷却为合金锭;
将合金锭放入压铸机中加热到1000℃,然后在压力为18.8MPa下压注进行压铸成型,再以10℃/min的降温速率冷却至室温,得到Cu基非晶合金压铸制件。
将制件进行XRD测试,得到的谱图中呈现出漫散的馒头峰,说明得到的合金为非晶合金。
将制件进行力学和表面抛光效果测试,结果见表1。
对比例2
将61g的Cu、9g的Ni、24g的Mn、4g的Zr、2g的Si,放入熔炼炉中,并将熔炼炉进行抽真空至表压压力小于5Pa;相熔炼炉中通入氩气,然后将熔炼炉加热至1020℃并保持静置10min使上述各物料熔融为合金液;将合金液浇注到模具中冷却为合金锭;
将合金锭放入压铸机中加热到1000℃,然后在压力为18.2MPa下压注进行压铸成型,再以10℃/min的降温速率冷却至室温,得到Cu基非晶合金压铸制件。
将制件进行XRD测试,得到的谱图中呈现出漫散的馒头峰,说明得到的合金为非晶合金。
将制件进行力学和表面抛光效果测试,结果见表1。
对比例3
将58g的Cu、4g的Al、9.5g的Ni、24.5g的Mn和4g的Zr,放入熔炼炉中,并将熔炼炉进行抽真空至表压压力小于5Pa;相熔炼炉中通入氩气,然后将熔炼炉加热至1020℃并保持静置10min使上述各物料熔融为合金液;将合金液浇注到模具中冷却为合金锭;
将合金锭放入压铸机中加热到1000℃,然后在压力为18.8MPa下压注进行压铸成型,再以10℃/min的降温速率冷却至室温,得到Cu基非晶合金压铸制件。
将制件进行XRD测试,得到的谱图中呈现出漫散的馒头峰,说明得到的合金为非晶合金。
将制件进行力学和表面抛光效果测试,结果见表1。
对比例4
将56g的Cu、4g的Al、9g的Ni、23.5g的Mn、4g的Zr、3g的Si、0.25g的Y和0.25g的Er,放入熔炼炉中,并将熔炼炉进行抽真空至表压压力小于5Pa;相熔炼炉中通入氩气,然后将熔炼炉加热至1020℃并保持静置10min使上述各物料熔融为合金液;将合金液浇注到模具中冷却为合金锭;
将合金锭放入压铸机中加热到1000℃,然后在压力为20MPa下压注进行压铸成型,再以10℃/min的降温速率冷却至室温,得到Cu基非晶合金压铸制件。
将制件进行XRD测试,得到的谱图中呈现出漫散的馒头峰,说明得到的合金为非晶合金。
将制件进行力学和表面抛光效果测试,结果见表1。
对比例5
将58g的Cu、4g的Al、9.5g的Ni、24g的Mn、4g的Zr、0.25g的Y和0.25g的Er,放入熔炼炉中,并将熔炼炉进行抽真空至表压压力小于5Pa;相熔炼炉中通入氩气,然后将熔炼炉加热至1020℃并保持静置10min使上述各物料熔融为合金液;将合金液浇注到模具中冷却为合金锭;
将合金锭放入压铸机中加热到1000℃,然后在压力为18.8MPa下压注进行压铸成型,再以10℃/min的降温速率冷却至室温,得到Cu基非晶合金压铸制件。
将制件进行XRD测试,得到的谱图中呈现出漫散的馒头峰,说明得到的合金为非晶合金。
将制件进行力学和表面抛光效果测试,结果见表1。
表1
表1中的屈服强度和拉伸强度数据反映了测试制件的力学性能。屈服强度反映了制件在被拉伸过程中对起始是否发生塑性变形的抗力。拉伸强度反映了制件材料抵抗最大变形的能力的抗拉性能,数值越高抗拉性能越好。材料在断裂前如果没有发生屈服,说明材料断裂前没有发生塑性变形,但发生了弹性变形(弹性变形力卸载以后可恢复,塑性变形无法恢复)。表1中没有屈服强度数值说明制件在被拉断前没有发生塑性变形,而出现屈服强度数值且小于拉伸强度则表明制件在被拉断前发生了塑性变形。因此,当制件虽然有较高的拉伸强度,但是在被拉断前被测得屈服强度数值时,说明制件在被拉断前发生了塑性变形,而发生塑性变形也是制件力学性能上不能满足生产手机框件的要求,如对比例5。
表1中的硬度、表面致密度和表面颜色反映了测试制件的表面抛光效果。其中硬度和表面致密度越高,表面抛光效果认为越好。表面颜色均匀且偏白(铜的黄色显示变淡),表面抛光效果好。
从实施例、对比例和表1的数据可以看出,本发明提供的铜基非晶合金的表面硬度、表面致密度高,表面颜色分布均匀且偏白色,具有相比于对比例更好的表面抛光效果。同时,该铜基非晶合金的力学性能上,可以不易发生塑性变形并具有较高的拉伸强度。但是对比例的铜基非晶合金或是发生塑性变形(对比例1、3、5),或是拉伸强度低(对比例2、4),不能提供同时具有良好表面抛光效果和力学性能的铜基非晶合金。
实施例4-8提供的铜基非晶合金的组成和个别组分间的质量比不在本发明提供的最优实施方式范围内,得到的金属制件的表面抛光效果不如采用最优选实施方式的实施例1-3的结果。
对比例1中,没有添加金属R,得到的铜基非晶合金不能提供同时具有好的力学性能和表面抛光效果的产品,且抗变形性差。
对比例2中,没有添加金属R和Al,也不能提供同时具有好的力学性能和表面抛光效果的产品。
对比例3中的铜基非晶合金不含有硅和金属R,也不能提供同时具有好的力学性能和表面抛光效果的产品,且抗变形性差。
对比例4中组分硅的含量不在权利要求1的范围内,也不能提供同时具有好的力学性能和表面抛光效果的产品。
对比例5中没有添加硅,也不能提供同时具有好的力学性能和表面抛光效果的产品,且抗变形性差。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种铜基非晶合金,其特征在于,该铜基非晶合金的组成如下述通式所示:CuaAlbNicMndZreSifRg;
其中,R为Sc、Y、Er中的至少一种;a、b、c、d、e、f、g分别表示对应元素在所述铜基非晶合金中的原子质量含量,35≤a≤70,0<b≤10,5≤c≤15,20≤d≤40,2≤e≤7,0.02≤f≤2,0<g≤1,且a、b、c、d、e、f、g之和为100。
2.根据权利要求1所述的铜基非晶合金,其中,b:f为1:(0.002~2)。
3.根据权利要求1或2所述的铜基非晶合金,其中,a:b为1:(0.014~0.3)。
4.根据权利要求1或2所述的铜基非晶合金,其中,d:f为1:(0.001~0.1)。
5.根据权利要求1或2所述的铜基非晶合金,其中,当R为Y和Er时,Y与Er的质量比为1:(1~1.2)。
6.制备权利要求1-5中任意一项所述的铜基非晶合金的方法,包括:
将35~70质量份的铜、不大于10质量份的铝、5~15质量份的镍、20~40质量份的锰、大于2且不大于7质量份的锆、0.02~2质量份的硅和不大于1质量份的金属R进行熔炼并以10~50℃/min的降温速率降温,制得铜基非晶合金;
其中,所述金属R为Sc、Y和Er中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,铝与硅的质量比为1:(0.002~2),铜与铝的质量比为(0.014~0.3),锰与硅的质量比为(0.001~0.1)。
8.根据权利要求6或7所述的方法,其中,所述金属R为Y和Er时,Y与Er的质量比为1:(1~1.2)。
9.根据权利要求6或7所述的方法,其中,所述熔炼并快速降温的过程包括:
(a)将铜、铝、镍、锰、锆、硅和金属R放入熔炼炉后将熔炼炉抽真空至表压为5Pa以下,充入氩气;
(b)将熔炼炉加热至1000~1100℃并保温静置5~10min得到熔融的合金液;
(c1)将所述合金液以10~50℃/min的降温速率冷却至室温,得到铜基非晶合金;或者
(c2)将所述合金液冷却为合金料;将所述合金料放入压铸机中加热至1000~1100℃后在压力为15-20MPa下进行压铸成型;再以10~50℃/min的降温速率冷却至室温,得到成型的铜基非晶合金。
10.一种手机,该手机包含由权利要求1-5中任意一项所述的铜基非晶合金经成型加工制得的手机框件。
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