(制造商:Olympus，型號(hào)：SZ61)和數(shù)字圖像 軟件（制造商：Image_Pro Plus，軟件：Image Software 4.5版）。對(duì)于具有約100體積％的無 定形相的合金，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg為約380°C，而結(jié)晶溫度Tx為約510°C。因此DT為約130° K 或甚至略多，其明顯大于從現(xiàn)有技術(shù)中已知的其他鋯基金屬玻璃的DT。
[0096] 經(jīng)過正電測(cè)試的合金的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)為可生產(chǎn)的金屬玻璃的厚度?？梢陨a(chǎn)出含有 至少50體積％或約100體積％的無定形相的合金具有達(dá)20毫米的厚度。
[0097] 通過將金屬間熔體澆鑄到經(jīng)過冷卻的金屬模具中，優(yōu)選為銅模具，而生產(chǎn)出另一 種塊狀金屬玻璃從而以1〇〇°Κ/秒或更低的冷卻速率得到鋯基合金的塊狀金屬玻璃。由此得 到約19毫米厚度的桿。可選地，也可將熔體澆鑄在二氧化硅或其他玻璃容器中。
[0098]下表表示可被澆鑄為約19毫米厚度的桿的合金，其中一些合金具有約至少50體 積％的無定形相。桿中無定形相的精確量是難以測(cè)量的。因此只區(qū)分樣品桿中無定形相的 三種不同量一約1〇〇體積％是無定形相，約至少50體積％是無定形相，以及沒有或明顯地小 于50體積％的無定形相可在樣品桿的無定形相中被發(fā)現(xiàn)。
[00"]如上所述確定無定形相的量。
[0100]
[0101]本文描述了一些具有寬的無定形固化的溫度范圍的玻璃成形的合金組合物的具 體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是所述的這些區(qū)域的邊界是近似的，稍微超出這些 精確邊界的組合物可以是良好的玻璃成形材料，并且略微在這些邊界里面的組合物可能不 是在過低的冷卻速率的玻璃成形材料。因此，在以下的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，本發(fā)明可以以 所述的精確組合物的某些變化進(jìn)行實(shí)施。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種由鋯基合金形成的金屬玻璃，包括約aZr、bBe、cCu、dNi、eA1和fNb，其中 a、b、c、d、e和f為重量百分?jǐn)?shù)，其中： a在70重量％至80重量％的范圍內(nèi)，b在0.8重量％至5重量％的范圍內(nèi)， c在1重量％至15重量％的范圍內(nèi)， d在1重量％至15重量％的范圍內(nèi)， e在1重量％至5重量％的范圍內(nèi)，和 f在0.5重量％至3重量％的范圍內(nèi)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬玻璃，其中所述金屬玻璃的結(jié)晶溫度Tx和玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度Tg之間的溫度差DT大于100°Κ。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬玻璃，其中所述金屬玻璃的結(jié)晶溫度Tx和玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度Tg之間的溫度差DT大于120°K。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的金屬玻璃，其中一部分Nb被Ti取代。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬玻璃，其中所述金屬玻璃包括0.5重量％至3重量％的 NbyTiy，其中y為在0.1至1的范圍內(nèi)的原子分?jǐn)?shù)。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的金屬玻璃，其中a在74重量％至78重量％的范 圍內(nèi)。7. -種由鋯基合金形成的金屬玻璃，包括約aZr、bBewKuxNi^heA1和fNb，其中 a、b、c、d、e和f為重量百分?jǐn)?shù)，其中： a在70重量％至80重量％的范圍內(nèi)，b在0.8重量％至5重量％的范圍內(nèi)， c在10重量％至25重量％的范圍內(nèi)， e在1重量％至5重量％的范圍內(nèi)， f在0.5重量％至3重量％的范圍內(nèi)，和 X為原子分?jǐn)?shù)且在〇. 1至〇. 9范圍內(nèi)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬玻璃，其中所述金屬玻璃的結(jié)晶溫度Tx和玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度Tg之間的溫度差DT大于100°K。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬玻璃，其中所述金屬玻璃的結(jié)晶溫度Tx和玻璃化轉(zhuǎn)變溫 度Tg之間的溫度差DT大于120°K。10. 根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述的金屬玻璃，其中一部分Nb被Ti取代。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的金屬玻璃，其中所述金屬玻璃包括〇. 5重量％至3重量％的 NbyTh-y，其中y為原子分?jǐn)?shù)且在0.1至1的范圍內(nèi)。12. 根據(jù)權(quán)利要求7至11中的任一項(xiàng)所述的金屬玻璃，其中a在74重量％至78重量％的 范圍內(nèi)。13. -種由鋯基合金形成的金屬玻璃，包括約aZr、bBe、cCu、dNi、eA1和fNb，其中 a、b、c、d、e和f為重量百分?jǐn)?shù)，其中： a在74重量％至76重量％的范圍內(nèi)，b在1重量％至3重量％的范圍內(nèi)， c在9重量％至12重量％的范圍內(nèi)， d在6重量％至8重量％的范圍內(nèi)，e在2重量％至4重量％的范圍內(nèi)，和 f在1重量％至2重量％的范圍內(nèi)。14. 一種由鋯基合金形成的金屬玻璃，包括約aZr、bBe、cCu、dNi、eA1和fNb，其中 a、b、c、d、e和f為重量百分?jǐn)?shù)，其中： a在74重量％至76重量％的范圍內(nèi)，b在1重量％至4重量％的范圍內(nèi)， c在9重量％至12重量％的范圍內(nèi)， d在6重量％至8重量％的范圍內(nèi)， e在2重量％至4重量％的范圍內(nèi)，和 f在1重量％至2重量％的范圍內(nèi)。15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的金屬玻璃，其中所述金屬玻璃的結(jié)晶溫度Tx和玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度Tg之間的溫度差DT大于100°Κ。16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的金屬玻璃，其中所述金屬玻璃的結(jié)晶溫度Tx和玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度Tg之間的溫度差DT大于120°K。17. 根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的金屬玻璃，其中一部分Nb被Ti取代。18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的金屬玻璃，其中所述金屬玻璃包括0.5重量％至3重量％的 NbyTh-y，其中y為原子分?jǐn)?shù)且在0.1至1的范圍內(nèi)。19. 一種用于制備具有至少50體積％的無定形相的金屬玻璃的方法，包括下列步驟： 形成具有aZr、bBe、cCu、dNi、eA1和fNb的化學(xué)式的合金的恪體，其中a、b、c、d、e和f為重量百分?jǐn)?shù)，其中： a在70重量％至80重量％的范圍內(nèi)，b在0.8重量％至5重量％的范圍內(nèi)， c在6重量％至15重量％的范圍內(nèi)， d在4重量％至10重量％的范圍內(nèi)， e在1重量％至5重量％的范圍內(nèi)，和 f在1重量％至3重量％的范圍內(nèi)，和 將所述熔體以足夠的冷卻速率冷卻至低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度以防止產(chǎn)物中形 成超過50體積％的結(jié)晶相。20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述冷卻速率為100°K/秒或更低。21. 根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的方法，其中金屬玻璃產(chǎn)物的厚度在8mm和20mm之間。22. -種用于制備具有至少50體積％的無定形相的金屬玻璃的方法，包括下列步驟： 形成具有aZr、bBe、c(CuxNii-x)、eA1和fNb的化學(xué)式的合金的恪體，其中a、b、c、d、e和f為重量百分?jǐn)?shù)，其中： a在70重量％至80重量％的范圍內(nèi)，b在0.8重量％至5重量％的范圍內(nèi)， c在10重量％至25重量％的范圍內(nèi)， e在1重量％至5重量％的范圍內(nèi)， f在0.5重量％至3重量％的范圍內(nèi)，和 X為原子分?jǐn)?shù)且在ο. 1至ο.9范圍內(nèi)，和 將所述熔體以足夠的冷卻速率冷卻至低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度以防止產(chǎn)物中形 成超過50體積％的結(jié)晶相。23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述冷卻速率為100°K/秒或更低。24. 根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的方法，其中所制備的金屬玻璃產(chǎn)物的厚度在8mm和20mm 之間。25. -種用于制備具有至少50體積％的無定形相的金屬玻璃的方法，包括下列步驟： 形成具有aZr、bBe、cCu、dNi、eA1和fNb的化學(xué)式的合金的恪體，其中a、b、c、d、e和f為重量百分?jǐn)?shù)，其中： a在74重量％至76重量％的范圍內(nèi)，b在1重量％至3重量％的范圍內(nèi)， c在9重量％至12重量％的范圍內(nèi)， d在6重量％至8重量％的范圍內(nèi)， e在2重量％至4重量％的范圍內(nèi)，和 f在1重量％至2重量％的范圍內(nèi)，和 將所述熔體以足夠的冷卻速率冷卻至低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度以防止產(chǎn)物中形 成超過50體積％的結(jié)晶相。26. -種用于制備具有至少50體積％的無定形相的金屬玻璃的方法，包括下列步驟： 形成具有aZr、bBe、cCu、dNi、eA1和fNb的化學(xué)式的合金的恪體，其中a、b、c、d、e和f為重量百分?jǐn)?shù)，其中： a在74重量％至76重量％的范圍內(nèi)，b在1重量％至4重量％的范圍內(nèi)， c在9重量％至12重量％的范圍內(nèi)， d在6重量％至8重量％的范圍內(nèi)， e在2重量％至4重量％的范圍內(nèi)，和 f在1重量％至2重量％的范圍內(nèi)，和 將所述熔體以足夠的冷卻速率冷卻至低于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度以防止產(chǎn)物中形 成超過50體積％的結(jié)晶相。27. 根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的方法，其中所述冷卻速率為100°K/秒或更低。28. 根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的方法，其中所述冷卻速率為10°K/秒或更低。29. 根據(jù)權(quán)利要求25至28中任一項(xiàng)所述的方法，其中所制備的金屬玻璃產(chǎn)物的厚度在 8mm和20mm之間。
【專利摘要】本發(fā)明提出一類合金，其通過以低于100K/秒的速率冷卻至低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg而形成金屬玻璃，并且具有金屬間合金的結(jié)晶溫度(Tx)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)之間的溫度差值(DT)的高值。該合金包括70至80重量％范圍內(nèi)的鋯、0.8至5重量％的范圍內(nèi)的鈹、1至20重量％范圍內(nèi)的銅、1至20重量％的范圍內(nèi)的鎳、1至5重量％的范圍內(nèi)的鋁和0.5至3重量％的鈮，或取決于其他合金元素和臨界冷卻速度以及所期望DT值的窄范圍。此外，本發(fā)明提出了用于制造這種金屬玻璃的方法。
【IPC分類】C22C1/00, C22C1/02, C22C16/00, C22C45/10
【公開號(hào)】CN105452498
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480044079
【發(fā)明人】漢斯·于爾根·沃切特, 弗蘭克·克魯格, 貝恩德·孔克爾, 王曉云, 道格·希勒
【申請(qǐng)人】德國(guó)賀利氏有限兩合公司, 賀利氏材料技術(shù)北美有限責(zé)任公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2014年8月18日
【公告號(hào)】EP3036349A1, US20150053313, WO2015024890A1