高為20mm的圓臺形金 屬鑄件，記為合金樣品D2。
[0102] 將合金樣品D2進行XRD粉末衍射分析，得到的XRD譜圖中出現峰型為饅頭峰的衍 射峰，說明合金樣品D2為非晶合金。
[0103] 測定合金樣品D2的臨界尺寸，結果見表1。
[0104] 測試合金樣品D2的氧含量和組成成分，將由ICP-AES分析得到的合金中所含金屬 元素的質量分數換算成原子百分數，合金樣品D2的非晶合金成分結果列于表1中。
[0105] 取部分合金樣品D2,放入真空壓力鑄造設備中注射到模具中，并以500K/S的冷卻 速率冷卻，獲得1. 5mmX6mmX 12mm的板材，測定其彎曲強度，結果見表1。
[0106] 對比例3
[0107] 本對比例說明鋯基非晶合金Zr^CiW^HfiNiA的制備方法。
[0108] 將各組分原料投入真空熔煉爐內，并抽真空為50Pa，再通入純度為99. 99%體積百 分比的氬氣作為保護氣體，進行合金熔煉，熔煉溫度為1KKTC，熔煉時間為15分鐘，使合金 原料充分熔融。然后翻熔3次，使其充分合金化。熔煉過程中的冶煉溫度采用紅外測溫測 試獲得。
[0109] 金屬鋯采用金屬純度大于99重量％的工業級HZr-1鋯材，Al、Cu、Ni、Hf、Y采用 純度大于99重量％的單質金屬，Y采用A1Y中間合金。
[0110] 將熔融的合金樣品通過高壓鑄造的方法鑄造到金屬模具中（其中，壓力20MPa，模 具材料SKD61)，并以lOOOK/s的冷卻速率冷卻，獲得直徑為2-20mm，高為20mm的圓臺形金 屬鑄件，記為合金樣品D3。
[0111] 將合金樣品D3進行XRD粉末衍射分析，得到的XRD譜圖中出現峰型為饅頭峰的衍 射峰，說明合金樣品D3為非晶合金。
[0112] 測定合金樣品D3的臨界尺寸，結果見表1。
[0113] 測試合金樣品D3的氧含量和組成成分，將由ICP-AES分析得到的合金中所含金屬 元素的質量分數換算成原子百分數，合金樣品D3的非晶合金成分結果列于表1中。
[0114] 取部分合金樣品D3,放入真空壓力鑄造設備中注射到模具中，并以500K/S的冷卻 速率冷卻，獲得1. 5mmX6mmX 12mm的板材，測定其彎曲強度，結果見表1。
[0115] 對比例4
[0116] 本對比例說明鋯基非晶合金Zr^Ci^AlJidEr^Y。』)。』的制備方法。
[0117] 將各組分原料投入真空熔煉爐內，并抽真空為50Pa，再通入純度為99. 99%體積百 分比的氬氣作為保護氣體，進行合金熔煉，熔煉溫度為1KKTC，熔煉時間為15分鐘，使合金 原料充分熔融。然后翻熔3次，使其充分合金化。熔煉過程中的冶煉溫度采用紅外測溫測 試獲得。
[0118] 金屬鋯采用金屬純度大于99重量％的鋯材^1、(：11、附、￡1'、￥采用純度大于99重 量％的單質金屬，Er和Y采用AlErY中間合金。
[0119] 將配比后的金屬投入真空熔煉爐中，并充入99. 99%的氬氣進行氣氛保護，進行合 金化冶煉，冶煉溫度為1100°C，冶煉時間為15Min。冶煉過程中的冶煉溫度采用紅外測溫測 試獲得。
[0120] 將熔融的合金樣品通過高壓鑄造的方法鑄造到金屬模具中（其中，壓力20MPa，模 具材料SKD61)，并以lOOOK/s的冷卻速率冷卻，獲得直徑為2-20mm，高為20mm的圓臺形金 屬鑄件，記為合金樣品D4。
[0121] 將合金樣品D4進行XRD粉末衍射分析，得到的XRD譜圖中出現峰型為饅頭峰的衍 射峰，說明合金樣品D4為非晶合金。
[0122] 測定合金樣品D4的臨界尺寸，結果見表1。
[0123] 測試合金樣品D4的氧含量和組成成分，將由ICP-AES分析得到的合金中所含金屬 元素的質量分數換算成原子百分數，合金樣品D4的非晶合金成分結果列于表1中。
[0124] 取部分合金樣品D4,放入真空壓力鑄造設備中注射到模具中，并以500K/S的冷卻 速率冷卻，獲得1. 5mmX6mmX 12mm的板材，測定其彎曲強度，結果見表1。
[0125] 對比例5
[0126] 按照對比例4的方法，不同的是，用"金屬鋯采用金屬純度大于99. 9重量％的單質 金屬，Al、Cu、Ni、Er、Y采用純度大于99. 9重量％的單質金屬"替代"金屬鋯采用金屬純度 大于99重量％的單質金屬，八1、(：11、附31'、￥采用純度大于99重量％的單質金屬"。
[0127] 得到合金樣品D5,合金的臨界尺寸、氧含量、組成成分和彎曲強度結果見表1。
[0128] 表 1
[0129]
【主權項】
1. 一種鋯基非晶合金，其特征在于，該鋯基非晶合金的組成為Ji^CUbAl^ZErhY丄； 其中，M選自Ni、Fe、Co、Mn、Cr、Ti、Hf和Ta中的至少一種；a、b、c、d和e為各元素在該鋯基 非晶合金中對應的原子百分數，分別為：40彡3彡70，15彡13彡35,5彡(3彡15,3彡(1彡15， 0. 2 < e彡2. 5 ;Er與Y間的原子摩爾比滿足O < X < 0. 5。
2. 根據權利要求1所述的鋯基非晶合金，其中，M選自Ni、Fe、Co、Ti和Hf中的至少一 種；e滿足0. 3 < e彡2。
3. 根據權利要求2所述的鋯基非晶合金，其中，所述鋯基非晶合金的組成為：Zr5 1.9Cu3〇Al10Ni7 (Er〇. 91Y〇. 09) L: > Zr51Cu30Al 10Ni7Hf: (Er〇. J0.2): > Zr50Cu30Al 10Ni6.5Hf Ji0.5 (Er0. 75Y0.25) 2、Zr51Cu27Al8Ni7Co3Hf 0.8Fe2.5Ti0. (Er 0.52Y0.48) 〇. 21、Zr51.5Cu29AI10Ni 7 (Er0.8Y0.2) 2.5 或 Zr65Cu21Al8Ni5 (Ertl. 6Y〇. 4)工。
4. 根據權利要求1-3中任意一項所述的鋯基非晶合金，其中，以所述鋯基非晶合金的 總量為基準，所述鋯基非晶合金中金屬雜質元素的原子百分數為2%以下。
5. 根據權利要求1-3中任意一項所述的鋯基非晶合金，其中，所述鋯基非晶合金的臨 界尺寸為3mm以上。
6. 根據權利要求1-3中任意一項所述的鋯基非晶合金，其中，所述鋯基非晶合金中氧 元素含量為1000 ppm以下。
7. -種制備鋯基非晶合金的方法，該方法包括在惰性氣體保護下或真空條件下， 將鋯基非晶合金的原料進行熔煉并冷卻成型，其特征在于，所述鋯基非晶合金的原料包 括Zr、Cu、Al、Er、Y和M，由所述鋯基非晶合金的原料形成的鋯基非晶合金的組成為： 21^11 1^1爲伍1'1_!^丄，其中，]?選自附、卩6、(：0、]\111、〇、11、1^和丁&中的至少一種 ；&、13、。、(1 和e為各元素在該鋯基非晶合金中對應的原子百分數，分別為：40 < a < 70,15 < b < 35， 5彡c彡15,3彡d彡15,0. 2 < e彡2. 5 ;Er與Y間的原子摩爾比滿足0 < X < 0? 5。
8. 根據權利要求7所述的方法，其中，M選自Ni、Fe、Co、Ti和Hf中的至少一種；e滿 足 0? 3 < e 彡 2。
9. 根據權利要求7或8所述的方法，其中，所述鋯基非晶合金的原料的純度為工業級， 其中，Zr、Cu、Al和M金屬的純度為99重量％以上，Er和Y的純度為98重量％以上。
10. 根據權利要求7所述的方法，其中，進行所述熔煉時，Er和Y的加入采用AlRE合金 的形式加入，RE為Er和Y的組合。
【專利摘要】本發明公開了一種鋯基非晶合金及其制備方法。該鋯基非晶合金的組成為：ZraCubAlcMd(Er1-xYx)e；其中，M選自Ni、Fe、Co、Mn、Cr、Ti、Hf和Ta中的至少一種；a、b、c、d和e為各元素在該鋯基非晶合金中對應的原子百分數，分別為：40≤a≤70，15≤b≤35，5≤c≤15，3≤d≤15，0.2＜e≤2.5；Er與Y間的原子摩爾比滿足0＜x＜0.5。該鋯基非晶合金不僅可以提高非晶形成能力，獲得更大的臨界尺寸，而且機械性能影響小。
【IPC分類】C22C45-10
【公開號】CN104745973
【申請號】CN201310731855
【發明人】張法亮
【申請人】比亞迪股份有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年12月26日
【公告號】WO2015096479A1