[发明专利]一种哑铃状铁基块体金属玻璃试样的制备方法

摘要

本发明公开了一种哑铃状铁基块体金属玻璃试样的制备方法，首先制备母合金锭，然后对制备的母合金锭进行提纯，再利用石英管吹出哑铃状制备出哑铃状石英管，最后将提纯后的母合金锭置入哑铃状石英管内，然后通过水淬内部熔体制备哑铃状金属玻璃试样。本发明的方法是目前唯一可以制备铁基金属玻璃哑铃状试样的方法。哑铃状的金属玻璃试样制备出来以后可以做拉伸实验，这可以拓宽铁基金属玻璃力学性能的研究范围，更加本征的表征铁基金属玻璃的力学性能。利用本发明的方法制备哑铃状铁基金属玻璃试样能够填补这一方向的研究空白，有望取得突破性的成果。

主权项

1.一种哑铃状铁基块体金属玻璃试样的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，母合金锭的制备：所述母合金锭的化学式为Fe80‑x(Ni，Cr，Mo)x(P, B)y(C, Si)z ，其中，y+z=20；制备上述母合金锭的原料为：Fe颗粒，Ni颗粒，Fe3P 粉末，Cr粉，Mo粉，B颗粒，Si粉和石墨粉；按照母合金锭的成分，称取各原料，然后将各原料放入事先洗好并干燥的石英玻璃管中，将石英玻璃管接入抽真空装置中抽真空；向石英玻璃管内充入高纯Ar气，再次抽真空，进行洗气；最后，往石英玻璃管中通入0.85atm的Ar气做保护气体，利用1400~2000℃的火枪加热石英玻璃管底部，各元素加热熔化后融合为一个液态金属小球；待全部元素融入小球后，将石英玻璃管淬火在冷水中，得到母合金锭；步骤二，母合金锭的提纯：将B2O3和CaO按照3：1的质量比混合，作为提纯介质，将混合好的提纯介质放置在封好的石英管内抽真空10分钟后，放置在1250℃的高温炉中加热，待提纯介质完全熔化呈透明，打开石英管，将步骤一合成的母合金锭放入提纯介质中，在1250℃下保温4小时以上；步骤三，哑铃状石英管的制备：将石英管通过火枪加热至熔融状态后，在石英管两端均匀加载，将石英管拉长至所需长度，保持石英管两端相对位置固定，离开火枪高温区，使石英管自然冷却，即制备出哑铃状石英管；步骤四，哑铃状金属玻璃试样的制备：把步骤三制备的哑铃状石英管的一端封口后，将经步骤二提纯后的母合金锭放置在石英管后接入抽真空装置，采用与步骤一相同的方法进行抽真空并洗气后，在0.85atm的Ar气的保护下，用火枪加热合金至熔融，然后抽真空10s去除保护气，再将熔融的金属球堵在细管端口，充入Ar气，利用气压将熔融金属压至哑铃状细管中后，立即将石英管放在1250℃的高温炉中保温，1分钟后取出立即放入冷水中淬火，从而得到哑铃状铁基块体金属玻璃试样。