CN1431333A - 一种铝基非晶合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属材料领域，涉及了一种具有高形成能力的铝基非晶合金及其制备方法，该铝基非晶合金的特征是其元素组成的原子百分比为：镍8～12％，混合稀土4～6％，铝为余量。本发明通过甩带工艺能够得到厚度为140μm的非晶条带，甩带过程中在氩气保护下进行，喷射压力为0.1～0.3MPa，喷射温度为950～1100℃。该合金具有良好的非晶形成能力。

Description

一种铝基非晶合金及其制备方法
技术领域：本发明属于金属材料领域，特别是涉及了一种具有高形成能力的铝基非晶合金及其制备方法。
背景技术：铝合金作为现代工业中应用最为广泛的材料之一，如何有效的改善其微观结构特性，获得更加优异的综合性能，正成为当前材料工作者的主要研究目标.近年来，日本的Akihisa Inouc等人采用单辊快淬工艺在Al-RE，Al-V-Fe，Al-Cr-RE以及Al-Ni-Ce等合金系中制备出了非晶态合金，为铝合金组织制备多元化(非晶、纳米晶、准晶、微晶)以及铝合金应用范围的拓宽奠定了基础。因铝合金与其它合金系相比非晶形成能力有限，而且不符合通常非晶形成规律(多组元、深共晶、原子尺寸比)。因此，到目前为止，通过单辊快淬工艺所得到铝基非晶条带的最大厚度为65μm(Al-Ni-Ce合金系)，不适于工程应用.
发明内容：本发明的目的在于克服了上述技术的不足，提供一种具有高非晶形成能力的铝基合金材料及其制备方法，使其能够获得更大尺寸的非晶条带，以便在工业上得到更广泛的应用。
本发明是通过以下方式实现的：
一种铝基非晶材料由铝、镍及混合稀土组成，其特征是各组分的原子百分比：镍8～12％，混合稀土4～6％，其余为铝；混合稀土的成分(质量百分比)：镧35％，铈50％，镨5％，钕10％。
上述铝基非晶合金的制备，是通过以下步骤实现的：
(1)首先按纯镍8～12％，混合稀土4～6％，工业纯铝为余量的原子百分比
称取原料；混合稀土的成分为镧35％，铈50％，镨5％，钕10％。
(2)在熔炼炉中将工业纯铝熔化至700-850℃，然后加入已称好的纯镍，加
热3～5分钟至镍完全熔化，然后关掉电源停止加热，同时加入已称好的混
合稀土，利用金属液自身的热量将混合稀土熔化并迅速搅拌至混合均匀；
(3)将金属液降温，并在720-750℃将其浇铸成用于甩带的合金样品；
(4)对合金样品进行甩带，在甩带过程中对合金样品采用高频重熔，甩带过
程中熔体的喷射压力为0.1～0.3MPa，熔体的喷射温度为950～1100℃，甩带
过程在氩气保护下进行。
本发明通过合理的成分配比，使得铝基非晶的非晶形成能力大大增强，通过甩带工艺能够得到厚度为140μm的非晶条带。原材料熔炼工艺简单，在大气下熔炼即可。
具体实施方式：
下面给出本发明的两个最佳实施例：
实施例1
(1)原材料为工业纯铝，纯镍，混合稀土，按Al84.2Ni10MM5.8(这里MM代表混合稀土，其原子量近似为140)原子百分比称取原料；混合稀土的成分为镧35％，铈50％，镨5％，钕10％。
(2)在熔炼炉中将工业纯铝熔化至750℃，然后加入已称好的纯镍，加热5分钟至镍完全熔化，然后关掉电源停止加热，同时加入已称好的混合稀土，利用金属液自身的热量将混合稀土熔化并迅速搅拌至混合均匀；
(3)将金属液降温，并在720℃将其浇铸成用于甩带的合金样品；
(4)对合金样品进行甩带，在甩带过程中对合金样品采用高频重熔，熔体的喷射压力为0.3MPa，熔体的喷射温度为1050℃，甩带过程在氩气保护下进行。按上述工艺得到的Al84.2Ni10MM5.8非晶条带厚度达140μm。
实施例2
(1)原材料为工业纯铝，纯镍，混合稀土，按Al86Ni8MM6(这里MM代表混合稀土，其原子量近似为140)原子百分比称取原料；混合稀土的成分为镧35％，铈50％，镨5％，钕10％。
(2)在熔炼炉中将工业纯铝熔化至800℃，然后加入已称好的纯镍，加热3分钟至镍完全熔化，然后关掉电源停止加热，同时加入已称好的混合稀土，利用金属液自身的热量将混合稀土熔化并迅速搅拌至混合均匀；
(3)将金属液降温，在730℃将其浇铸成用于甩带的合金样品；
(4)对合金样品进行甩带，在甩带过程中对合金样品采用高频重熔，熔体的喷射压力为0.3MPa，熔体的喷射温度为1000℃，甩带过程在氩气保护下进行。按上述工艺得到的Al86Ni8MM6非晶条带厚度达125μm。

Claims (3)

1.一种铝基非晶合金，由铝、镍及混合稀土组成，其特征是各组分的原子百分比：镍8～12％，混合稀土4～6％，其余为铝。
2.根据权利要求1所述的铝基非晶合金，其特征是混合稀土成分的质量百分比为：镧35％，铈50％，镨5％，钕10％。
3.一种权利要求1或2所述铝基非晶合金的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)首先按纯镍8～12％，混合稀土4～6％，工业纯铝为余量的原子百分比称取原料；
(2)在熔炼炉中将工业纯铝熔化至700-850℃，然后加入已称好的纯镍，加热3～5分钟至镍完全熔化，然后关掉电源停止加热，同时加入已称好的混合稀土，利用金属液自身的热量将混合稀土熔化并迅速搅拌至混合均匀；
(3)将金属液降温，并在720-750℃将其浇铸成用于甩带的合金样品；
(4)对合金样品进行甩带，在甩带过程中对合金样品采用高频重熔，熔体的喷射压力为0.1～0.3MPa，熔体的喷射温度为950～1100℃，甩带过程在氩气保护下进行。
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Assignor: Shandong University

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Denomination of invention: Aluminium-base non-crystal alloy and making method

Granted publication date: 20090610

License type: Exclusive License

Open date: 20030723

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Termination date: 20130120

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