專利名稱：一種鋁基非晶合金及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于金屬材料領域，特別是涉及了一種具有高形成能力的鋁基非晶合金及其制備方法。
背景技術：
鋁合金作為現(xiàn)代工業(yè)中應用最為廣泛的材料之一，如何有效的改善其微觀結構特性，獲得更加優(yōu)異的綜合性能，正成為當前材料工作者的主要研究目標.近年來，日本的Akihisa Inouc等人采用單輥快淬工藝在Al-RE，Al-V-Fe，Al-Cr-RE以及Al-Ni-Ce等合金系中制備出了非晶態(tài)合金，為鋁合金組織制備多元化(非晶、納米晶、準晶、微晶)以及鋁合金應用范圍的拓寬奠定了基礎。因鋁合金與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規(guī)律(多組元、深共晶、原子尺寸比)。因此，到目前為止，通過單輥快淬工藝所得到鋁基非晶條帶的最大厚度為65μm(Al-Ni-Ce合金系)，不適于工程應用.

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服了上述技術的不足，提供一種具有高非晶形成能力的鋁基合金材料及其制備方法，使其能夠獲得更大尺寸的非晶條帶，以便在工業(yè)上得到更廣泛的應用。
本發(fā)明是通過以下方式實現(xiàn)的一種鋁基非晶材料由鋁、鎳及混合稀土組成，其特征是各組分的原子百分比鎳8～12％，混合稀土4～6％，其余為鋁；混合稀土的成分(質量百分比)鑭35％，鈰50％，鐠5％，釹10％。
上述鋁基非晶合金的制備，是通過以下步驟實現(xiàn)的(1)首先按純鎳8～12％，混合稀土4～6％，工業(yè)純鋁為余量的原子百分比稱取原料；混合稀土的成分為鑭35％，鈰50％，鐠5％，釹10％。
(2)在熔煉爐中將工業(yè)純鋁熔化至700-850℃，然后加入已稱好的純鎳，加熱3～5分鐘至鎳完全熔化，然后關掉電源停止加熱，同時加入已稱好的混合稀土，利用金屬液自身的熱量將混合稀土熔化并迅速攪拌至混合均勻；(3)將金屬液降溫，并在720-750℃將其澆鑄成用于甩帶的合金樣品；(4)對合金樣品進行甩帶，在甩帶過程中對合金樣品采用高頻重熔，甩帶過程中熔體的噴射壓力為0.1～0.3MPa，熔體的噴射溫度為950～1100℃，甩帶過程在氬氣保護下進行。
本發(fā)明通過合理的成分配比，使得鋁基非晶的非晶形成能力大大增強，通過甩帶工藝能夠得到厚度為140μm的非晶條帶。原材料熔煉工藝簡單，在大氣下熔煉即可。
具體實施例方式下面給出本發(fā)明的兩個最佳實施例實施例1(1)原材料為工業(yè)純鋁，純鎳，混合稀土，按Al84.2Ni10MM5.8(這里MM代表混合稀土，其原子量近似為140)原子百分比稱取原料；混合稀土的成分為鑭35％，鈰50％，鐠5％，釹10％。
(2)在熔煉爐中將工業(yè)純鋁熔化至750℃，然后加入已稱好的純鎳，加熱5分鐘至鎳完全熔化，然后關掉電源停止加熱，同時加入已稱好的混合稀土，利用金屬液自身的熱量將混合稀土熔化并迅速攪拌至混合均勻；(3)將金屬液降溫，并在720℃將其澆鑄成用于甩帶的合金樣品；(4)對合金樣品進行甩帶，在甩帶過程中對合金樣品采用高頻重熔，熔體的噴射壓力為0.3MPa，熔體的噴射溫度為1050℃，甩帶過程在氬氣保護下進行。按上述工藝得到的Al84.2Ni10MM5.8非晶條帶厚度達140μm。
(2)在熔煉爐中將工業(yè)純鋁熔化至800℃，然后加入已稱好的純鎳，加熱3分鐘至鎳完全熔化，然后關掉電源停止加熱，同時加入已稱好的混合稀土，利用金屬液自身的熱量將混合稀土熔化并迅速攪拌至混合均勻；(3)將金屬液降溫，在730℃將其澆鑄成用于甩帶的合金樣品；(4)對合金樣品進行甩帶，在甩帶過程中對合金樣品采用高頻重熔，熔體的噴射壓力為0.3MPa，熔體的噴射溫度為1000℃，甩帶過程在氬氣保護下進行。按上述工藝得到的Al86Ni8MM6非晶條帶厚度達125μm。
權利要求
1.一種鋁基非晶合金，由鋁、鎳及混合稀土組成，其特征是各組分的原子百分比鎳8～12％，混合稀土4～6％，其余為鋁。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋁基非晶合金，其特征是混合稀土成分的質量百分比為鑭35％，鈰50％，鐠5％，釹10％。
3.一種權利要求1或2所述鋁基非晶合金的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)首先按純鎳8～12％，混合稀土4～6％，工業(yè)純鋁為余量的原子百分比稱取原料；(2)在熔煉爐中將工業(yè)純鋁熔化至700-850℃，然后加入已稱好的純鎳，加熱3～5分鐘至鎳完全熔化，然后關掉電源停止加熱，同時加入已稱好的混合稀土，利用金屬液自身的熱量將混合稀土熔化并迅速攪拌至混合均勻；(3)將金屬液降溫，并在720-750℃將其澆鑄成用于甩帶的合金樣品；(4)對合金樣品進行甩帶，在甩帶過程中對合金樣品采用高頻重熔，熔體的噴射壓力為0.1～0.3MPa，熔體的噴射溫度為950～1100℃，甩帶過程在氬氣保護下進行。
全文摘要
本發(fā)明屬于金屬材料領域，涉及了一種具有高形成能力的鋁基非晶合金及其制備方法，該鋁基非晶合金的特征是其元素組成的原子百分比為鎳8～12％，混合稀土4～6％，鋁為余量。本發(fā)明通過甩帶工藝能夠得到厚度為140μm的非晶條帶，甩帶過程中在氬氣保護下進行，噴射壓力為0.1～0.3MPa，噴射溫度為950～1100℃。該合金具有良好的非晶形成能力。
文檔編號C22C45/00GK1431333SQ03111739
公開日2003年7月23日 申請日期2003年1月20日 優(yōu)先權日2003年1月20日
發(fā)明者邊秀房, 王勝海, 賈玉波 申請人:山東大學