锆基合金锭及其制备方法和制得的锆基非晶合金

摘要

本发明涉及合金锭技术领域，具体涉及锆基合金锭及其制备方法和制得的锆基非晶合金，本发明的锆基合金锭的制备方法分真空电弧熔融法和真空高周波熔融法两个步骤进行。真空电弧熔融法把Ni金属与高熔点材料Nb金属混合熔融，降低了熔融温度，另外，真空电弧熔融法除了原材料中所含不纯物之外不会混入其他不纯物，保证了合金的纯度；真空电弧熔融法得到的母合金再与剩余的材料混合进行第二次熔融，从而得到具有准确配比的5种元素合金锭。锆基合金锭在真空环境下进行压铸，满足过冷所需要的冷却速度以抑制材料结晶化，可制造出厚度为0.5‑3mm的锆基非晶合金。

主权项

一种锆基合金锭的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：步骤A、母合金的制备：将锆基合金锭所需的Nb金属和部分Ni金属通过真空电弧熔融法进行熔炼，得到母合金；步骤B、锆基合金锭的制备：将步骤A得到的母合金和锆基合金锭所需的Zr金属、Cu金属、Al金属和剩余的Ni金属，通过真空高周波熔融法进行熔炼，得到锆基合金锭，所述步骤A母合金的制备具体包括以下步骤：步骤A1、熔融前：将真空电弧熔炼炉的熔融室抽至10^‑4torr的真空度，然后向熔融室灌入高纯氩气，高纯氩气的量为熔融室容积的60%‑80%；步骤A2、熔融时：将锆基合金锭所需的Nb金属和Ni金属按照重量比为51:49混合，在温度为2500‑3500℃条件下熔融；步骤A3、熔融结束：熔炼结束后，进行冷却，得到母合金；所述步骤B二次合金的制备具体包括以下步骤：步骤B1、熔融前：将熔融室抽至10^‑4torr的真空度，向熔融室内灌入高纯氩气，高纯氩气的体积占整个熔融室容积的20%‑30%；步骤B2、熔融时：将母合金和锆基合金锭所需的Zr金属、Cu金属、Al金属和剩余的Ni金属在真空高周波熔炼炉的熔融室进行熔融，将熔融温度控制在1100℃‑1200℃，熔融时间为60‑90min；步骤B3、熔融结束：在20‑30min内将熔汤冷却至900℃‑950℃，然后用抽气泵将熔融室抽气至10^‑1torr的真空度；步骤B4、倒汤：向锭模的冷却室中灌入整个冷却室容积的60‑80%氩气，启动循环式热交换机，然后将熔汤倒入锭模中经循环式热交换机冷却 30‑60min，得到锆基合金锭，上述锆基合金锭由以下原子百分比的原子组成：Zr        45‑70%Cu        10‑20%Ni        8‑18%Al        5‑15%Nb        2‑8%。