[发明专利]一种大尺寸回春的非晶合金及其制备方法

权利要求书

1.一种回春的非晶合金，其特征在于，所述回春的非晶合金的截面直径或边长为1～15mm，优选为2～12mm，更优选为4～10mm，且所述回春的非晶合金的塑性应变≥5％，更优选≥10％，进一步优选≥15％，更进一步优选≥17％。

2.根据权利要求1所述的回春的非晶合金，其特征在于，

所述非晶合金选自以下元素组成的合金体系：Zr-Cu-Al体系、Zr-Cu-Ni-Al体系、Cu-Zr-Ti-Hf体系、Pd-Ni-P体系、Pd-Cu-Ni-P体系、Fe-Cr-Co-Mo-Mn-C-B-Y非晶钢体系、La-Al-Ni体系，

优选选自以下元素组成的合金体系：Zr-Cu-Al体系、Zr-Cu-Ni-Al体系、Cu-Zr-Ti-Hf体系、Pd-Cu-Ni-P体系、Fe-Cr-Co-Mo-Mn-C-B-Y非晶钢体系，

更优选选自以下元素组成的合金体系：Zr-Cu-Al体系、Zr-Cu-Ni-Al体系、Cu-Zr-Ti-Hf体系、Fe-Cr-Co-Mo-Mn-C-B-Y非晶钢体系。

3.根据权利要求1或2所述的回春的非晶合金，其特征在于，所述非晶合金的形状选自以下一种或多种：圆柱棒材、方柱、任意形状的块体，优选为圆柱棒材或方柱，更优选为圆柱棒材。

4.制备权利要求1至3中任一项所述的回春的非晶合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)制备铸态非晶合金；

(2)将步骤(1)制备的铸态非晶合金加工成尺寸梯度的样品；

(3)将步骤(2)制备的尺寸梯度的样品进行饱载处理，即得回春的非晶合金；

其中，所述回春的非晶合金的截面直径或边长为1～15mm，优选为2～12mm，更优选为4～10mm。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述回春的非晶合金的回春程度通过弛豫焓的大小表征；其中，

所述弛豫焓通过公式(1)计算得出：

其中，ΔH为弛豫焓、c_p为合金的比热容、RT表示室温，T₁为玻璃转变点附近合金的比热容与室温比热容相同的温度点；

优选地，所述弛豫焓为0.2～4kJ/mol，更优选为2～4kJ/mol，进一步优选为3～4kJ/mol。

6.根据权利要求4或5所述的回春方法，其特征在于，所述步骤(1)中还包括以下步骤：

(A)将纯金属按原子百分比配制材料，经熔炼、冷却后得到母合金铸锭；

(B)将步骤(A)制备的母合金铸锭重新熔化，即得所述铸态非晶合金。

7.根据权利要求6所述的回春方法，其特征在于，所述步骤(B)中还包括：重新熔化后，在压力差下将熔体吸入水冷铜模中，即得所述铸态非晶合金；

优选地，所述步骤(A)中，所述纯金属的纯度为99.9％～99.999％；和/或

优选地，所述步骤(B)中，所述压力差为10³～10⁵Pa，优选为10⁴～5*10⁴Pa,更优选为2*10⁴～3*10⁴Pa。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的回春方法，其特征在于，所述步骤(2)中：

所述加工的方法选自以下一种：车床加工、线切割、喷铸，优选为车床加工或线切割，更优选为车床加工；和/或

所述尺寸梯度的样品的两端尺寸小于中间尺寸；

优选地，所述尺寸梯度的样品的两端尺寸与中间尺寸的比值为0.7～1.0，优选为0.8～0.95，更优选为0.8～0.9。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的回春方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述饱载处理的方法为准静态单轴压缩或准静态单轴拉伸，优选为准静态单轴压缩。

10.根据权利要求9所述的回春方法，其特征在于，所述步骤(3)中：

所述准静态单轴压缩的应变速率为10^-6s^-1～10^-2s^-1，优选为10^-6s^-1～10^-3s^-1，更优选为10^-4s^-1～10^-3s^-1；

所述准静态单轴压缩的饱载时间为1～60min，优选为1～30min，更优选为3～10min；和/或

所述准静态单轴压缩的饱载应力取决于所述铸态非晶合金的屈服强度和最大压缩强度；

优选地，所述饱载应力为0.9σ_y～σ_UCS，优选为σ_y～σ_UCS，更优选为1.1σ_y～σ_UCS；和/或

优选地，500MPaσ_y5000MPa，550MPaσ_UCS5500MPa；更优选地，1000MPaσ_y3500MPa，1050MPaσ_UCS3800MPa；进一步优选地，1500MPaσ_y3000MPa，1700MPaσ_UCS3200MPa。