利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法
【专利摘要】本发明涉及非晶合金的制造【技术领域】，特别是涉及利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其包括以下步骤：步骤一，利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料，得到锆基合金锭；步骤二，将步骤一得到锆基合金锭进行压铸，得到锆基非晶合金；其中，冷坩埚熔炉装置包括铜坩埚体、缠绕于铜坩埚体外壁的高频感应线圈、以及设置于铜坩埚体外壁和底部的并用于通入冷却液体的冷却管道。锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：Zr57%，Cu15.4%，Ni12.6%，Al10%，Nb5%。该利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，能够使得熔汤材料的清洁度高，且能够保持熔融室中的清洁状态，提高锆基非晶合金产品的质量。
【专利说明】利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及非晶合金的制造【技术领域】，特别是涉及利用冷坩锅熔炉装置制造锆基 非晶合金方法。
【背景技术】
[0002] 非晶合金因具有强度、硬度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、软磁性和超导性等方面的优 良特性，其在电子、机械、化工等领域都得到了广泛应用。
[0003] 现有技术在制备非晶合金时是在真空室内通过高周波熔炉熔融材料。然而，现有 技术中的高周波熔炉通常使用密度较高的石墨坩埚，而石墨坩埚本身的碳元素在高温下极 易与非晶合金中的金属元素结合形成碳化物，如果碳化物大量形成，会影响材料性能，另 夕卜，混有碳化物的熔汤在射出时对产品成形会造成恶劣影响，即碳化物会混入到合金产品 内部或者合金产品表面，如果碳化物混入到合金产品内部或者合金产品表面，不但影响合 金产品的质量，而且在对合金产品进行加工或者后处理时存在难加工难处理的问题。而且， 由于石墨坩埚在使用的过程中会被耗损和变形，使得需要经常更换石墨坩埚，从而造成生 产成本的提高。再则，由于与石墨坩埚配套使用的还有耐火材料和石灰泥，需额外增加成 本。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处而提供利用冷坩锅熔炉装置制造 锆基非晶合金方法，该方法能够防止锆基非晶合金的原材料以外的其它异物混入以制备清 洁的锆基非晶合金。
[0005] 为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
[0006] 提供利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，包括以下步骤： 步骤一，利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料，得到锆基合金锭； 步骤二，将步骤一得到锆基合金锭进行压铸，得到锆基非晶合金； 其中，所述冷坩埚熔炉装置包括铜坩埚体、缠绕于所述铜坩埚体外壁的高频感应线圈、 以及设置于所述铜坩埚体外壁和底部的并用于通入冷却液体的冷却管道； 所述锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：Zr 57%，Cu 15. 4%，Ni 12. 6%，A1 10%, Nb 5%〇
[0007] 上述技术方案中，所述步骤一利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料以 制备锆基合金锭，具体包括以下步骤： 步骤A，熔融室抽气并灌入惰性气氛：将所述冷坩埚熔炉装置的熔融室抽气至一定真 空度后，然后往所述熔融室灌入一定体积的惰性气氛； 步骤B，母合金的制备：将所述锆基非晶合金所需的Nb金属和部分Ni金属放入到冷坩 埚熔炉装置的铜坩埚体内以一定熔炼温度进行熔炼，然后往设置于所述铜坩埚体外壁和底 部的冷却管道通入冷却液体进行冷却，得到母合金； 步骤C，锆基合金锭的制备：将步骤B得到的母合金和所述锆基非晶合金所需的Zr金 属、Cu金属、A1金属和剩余的Ni金属，置于所述冷坩埚熔炉装置的铜坩埚体内以一定熔炼 温度进行熔炼得到熔汤，然后往设置于所述铜坩埚体外壁和底部的冷却管道通入冷却液体 对所述熔汤进行冷却，得到锆基合金锭。
[0008] 上述技术方案中，所述步骤A中，将所述冷坩埚熔炉装置的熔融室抽气至 10_4torr?10_ 8torr 的真空度。
[0009] 上述技术方案中，所述步骤A中，往所述熔融室灌入占所述熔融室体积的209Γ30% 的惰性气氛。
[0010] 上述技术方案中，所述步骤B中，将所述锆基非晶合金所需的Nb金属和部分Ni金 属按照重量比为51:49混合。
[0011] 上述技术方案中，所述步骤B在制备母合金和所述步骤C在制备锆基合金锭时，所 述熔炼温度为2500°C?3500°C。
[0012] 上述技术方案中，所述步骤C中，对所述熔汤在20分钟~30分钟内将熔汤冷却至 900。。?950。。。
[0013] 上述技术方案中，所述步骤A中，所述惰性气氛为氮气或者惰性气体。
[0014] 上述技术方案中，所述惰性气体为氦气、氖气、氦气、氪气或氣气中的一种。
[0015] 上述技术方案中，所述冷却液体为冷却水，所述冷却水的温度为50°C ~100°C。
[0016] 本发明的有益效果： (1)本发明提供的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，在制备锆基非晶合金 时，由于通过冷坩埚熔炉装置的铜坩埚体对原材料进行熔融，从而能够避免现有技术中石 墨坩埚中的碳元素与金属材料中的金属元素发生碳化反应生成碳化物，进而避免碳化物混 入到熔汤中，从而使得熔汤材料的清洁度高，且能够保持熔融室中的清洁状态，大大提高了 锆基非晶合金产品的质量。
[0017] (2)本发明提供的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，由于采用铜坩埚 体替代现有技术中的石墨坩埚，从而避免了现有技术中因石墨坩埚在使用过程中的损耗和 变形而要经常更换石墨坩埚，从而大大地降低了生产成本。
[0018] (3)本发明提供的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，由于避免了需要 耗费相当长的时间用于拆卸和安装与石墨坩埚配套使用的耐火材料和石灰泥，从而大大地 提1? 了生广效率，并提1? 了设备稼动率。
[0019] (4)本发明提供的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，由于通过冷坩埚 熔炉装置的铜坩埚体对原材料进行熔融，且由于铜坩埚体的导电性能良好，能够很好地利 用高频感应线圈的热量和能使热量均匀化，因此，具有熔融时间短的优点，且能够避免偏析 现象的发生。
[0020] (5)本发明提供的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，具有方法简单，能 够适用于大规模生产的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是本发明的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法中冷坩埚熔炉装置 的结构示意图。
[0022] 图2是本发明的实施例1的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法所制备的 锆基非晶合金的碳含量与现有技术利用石墨坩埚制备的锆基非晶合金的碳含量的对比图。
[0023] 在图1和图2中包括有： 1- -铜坩埚体、 2- -高频感应线圈、 3- -冷却管道。
【具体实施方式】
[0024] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本发明，并不用于限定本发明。
[0025] 其中，本发明制备锫基非晶合金所用的Zr金属、Cu金属、Ni金属、A1金属和Nb金 属的纯度为99. 9%以上。
[0026] 实施例1。
[0027] 本实施例的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在于：它包括以 下步骤： 步骤一，利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料，得到锆基合金锭； 步骤二，将步骤一得到锆基合金锭进行压铸，得到锆基非晶合金； 其中，见图1，冷坩埚熔炉装置包括铜坩埚体1、缠绕于铜坩埚体1外壁的高频感应线圈 2、以及设置于铜坩埚体1外壁和底部的并用于通入冷却液体的冷却管道3 ; 其中，锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：Zr 57%，Cu 15. 4%，Ni 12. 6%，A1 10%, Nb 5%〇
[0028] 步骤一利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料以制备锆基合金锭，具体 包括以下步骤： 步骤A，熔融室抽气并灌入惰性气氛：将冷坩埚熔炉装置的熔融室抽气至l(T4t〇rr真空 度后，然后往熔融室灌入占熔融室体积的20%的氩气； 步骤B，母合金的制备：将锆基非晶合金所需的Nb金属和部分Ni金属放入到冷坩埚熔 炉装置的铜坩埚体1内以2500°C的熔炼温度进行熔炼，其中，所需的Nb金属和部分Ni金属 按照重量比为51:49混合；然后往设置于铜坩埚体1外壁和底部的冷却管道3通入温度为 50°C的冷却水进行冷却，得到母合金； 步骤C，锆基合金锭的制备：将步骤B得到的母合金和锆基非晶合金所需的Zr金属、Cu 金属、A1金属和剩余的Ni金属，置于冷坩埚熔炉装置的铜坩埚体1内以2500°C的熔炼温度 进行熔炼得到熔汤，然后往设置于铜坩埚体1外壁和底部的冷却管道通入温度为50°C的冷 却水对熔汤在20分钟内将熔汤冷却至950°C，得到锆基合金锭。
[0029] 当然，本发明中，根据实际生产的需要，也可以采用其它冷却液体。
[0030] 本实施例的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，能够避免碳化物混入到 熔汤中，从而使得熔汤材料的清洁度高，且能够保持熔融室中的清洁状态，大大提高了锆基 非晶合金产品的质量。且该利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法具有生产成本低、 生产效率高、设备稼动率高的优点。
[0031] 实施例2。
[0032] 本实施例的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在于：它包括以 下步骤： 步骤一，利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料，得到锆基合金锭； 步骤二，将步骤一得到锆基合金锭进行压铸，得到锆基非晶合金； 其中，见图1，冷坩埚熔炉装置包括铜坩埚体1、缠绕于铜坩埚体1外壁的高频感应线圈 2、以及设置于铜坩埚体1外壁和底部的并用于通入冷却液体的冷却管道3 ; 其中，锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：Zr 57%，Cu 15. 4%，Ni 12. 6%，A1 10%，Nb 5%。
[0033] 步骤一利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料以制备锆基合金锭，具体 包括以下步骤： 步骤A，熔融室抽气并灌入惰性气氛：将冷坩埚熔炉装置的熔融室抽气至l(T8t〇rr真空 度后，然后往熔融室灌入占熔融室体积的30%的氮气； 步骤B，母合金的制备：将锆基非晶合金所需的Nb金属和部分Ni金属放入到冷坩埚熔 炉装置的铜坩埚体1内以3500°C的熔炼温度进行熔炼，其中，所需的Nb金属和部分Ni金属 按照重量比为51:49混合；然后往设置于铜坩埚体1外壁和底部的冷却管道3通入温度为 100°C的冷却水进行冷却，得到母合金； 步骤C，锆基合金锭的制备：将步骤B得到的母合金和锆基非晶合金所需的Zr金属、Cu 金属、A1金属和剩余的Ni金属，置于冷坩埚熔炉装置的铜坩埚体1内以3500°C的熔炼温度 进行熔炼得到熔汤，然后往设置于铜坩埚体1外壁和底部的冷却管道通入温度为l〇〇°C的 冷却水对熔汤在30分钟内将熔汤冷却至900°C，得到锆基合金锭。
[0034] 当然，本发明中，根据实际生产的需要，也可以采用其它冷却液体。
[0035] 本实施例的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，能够避免碳化物混入到 熔汤中，从而使得熔汤材料的清洁度高，且能够保持熔融室中的清洁状态，大大提高了锆基 非晶合金产品的质量。且该利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法具有生产成本低、 生产效率高、设备稼动率高的优点。
[0036] 实施例3。
[0037] 本实施例的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在于：它包括以 下步骤： 步骤一，利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料，得到锆基合金锭； 步骤二，将步骤一得到锆基合金锭进行压铸，得到锆基非晶合金； 其中，见图1，冷坩埚熔炉装置包括铜坩埚体1、缠绕于铜坩埚体1外壁的高频感应线圈 2、以及设置于铜坩埚体1外壁和底部的并用于通入冷却液体的冷却管道3 ; 其中，锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：Zr 57%，Cu 15. 4%，Ni 12. 6%，A1 10%，Nb 5%。
[0038] 步骤一利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料以制备锆基合金锭，具体 包括以下步骤： 步骤A，熔融室抽气并灌入惰性气氛：将冷坩埚熔炉装置的熔融室抽气至l(T6t〇rr真空 度后，然后往熔融室灌入占熔融室体积的25%的氦气； 步骤B，母合金的制备：将锆基非晶合金所需的Nb金属和部分Ni金属放入到冷坩埚熔 炉装置的铜坩埚体1内以3000°C的熔炼温度进行熔炼，其中，所需的Nb金属和部分Ni金属 按照重量比为51:49混合；然后往设置于铜坩埚体1外壁和底部的冷却管道3通入温度为 80°C的冷却水进行冷却，得到母合金； 步骤C，锆基合金锭的制备：将步骤B得到的母合金和锆基非晶合金所需的Zr金属、Cu 金属、A1金属和剩余的Ni金属，置于冷坩埚熔炉装置的铜坩埚体1内以3000°C的熔炼温度 进行熔炼得到熔汤，然后往设置于铜坩埚体1外壁和底部的冷却管道通入温度为80°C的冷 却水对熔汤在25分钟内将熔汤冷却至910°C，得到锆基合金锭。
[0039] 当然，本发明中，根据实际生产的需要，也可以采用其它冷却液体。
[0040] 本实施例的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，能够避免碳化物混入到 熔汤中，从而使得熔汤材料的清洁度高，且能够保持熔融室中的清洁状态，大大提高了锆基 非晶合金产品的质量。且该利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法具有生产成本低、 生产效率高、设备稼动率高的优点。
[0041] 实施例4。
[0042] 本实施例的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在于：它包括以 下步骤： 步骤一，利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料，得到锆基合金锭； 步骤二，将步骤一得到锆基合金锭进行压铸，得到锆基非晶合金； 其中，见图1，冷坩埚熔炉装置包括铜坩埚体1、缠绕于铜坩埚体1外壁的高频感应线圈 2、以及设置于铜坩埚体1外壁和底部的并用于通入冷却液体的冷却管道3 ; 其中，锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：Zr 57%，Cu 15. 4%，Ni 12. 6%，A1 10%，Nb 5%。
[0043] 步骤一利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料以制备锆基合金锭，具体 包括以下步骤： 步骤A，熔融室抽气并灌入惰性气氛：将冷坩埚熔炉装置的熔融室抽气至l(T5t〇rr真空 度后，然后往熔融室灌入占熔融室体积的22%的氖气； 步骤B，母合金的制备：将锆基非晶合金所需的Nb金属和部分Ni金属放入到冷坩埚熔 炉装置的铜坩埚体1内以2800°C的熔炼温度进行熔炼，其中，所需的Nb金属和部分Ni金属 按照重量比为51:49混合；然后往设置于铜坩埚体1外壁和底部的冷却管道3通入温度为 60°C的冷却水进行冷却，得到母合金； 步骤C，锆基合金锭的制备：将步骤B得到的母合金和锆基非晶合金所需的Zr金属、Cu 金属、A1金属和剩余的Ni金属，置于冷坩埚熔炉装置的铜坩埚体1内以2800°C的熔炼温度 进行熔炼得到熔汤，然后往设置于铜坩埚体1外壁和底部的冷却管道通入温度为60°C的冷 却水对熔汤在28分钟内将熔汤冷却至920°C，得到锆基合金锭。
[0044] 当然，本发明中，根据实际生产的需要，也可以采用其它冷却液体。
[0045] 本实施例的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，能够避免碳化物混入到 熔汤中，从而使得熔汤材料的清洁度高，且能够保持熔融室中的清洁状态，大大提高了锆基 非晶合金产品的质量。且该利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法具有生产成本低、 生产效率高、设备稼动率高的优点。
[0046] 实施例5。
[0047] 本实施例的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在于：它包括以 下步骤： 步骤一，利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料，得到锆基合金锭； 步骤二，将步骤一得到锆基合金锭进行压铸，得到锆基非晶合金； 其中，见图1，冷坩埚熔炉装置包括铜坩埚体1、缠绕于铜坩埚体1外壁的高频感应线圈 2、以及设置于铜坩埚体1外壁和底部的并用于通入冷却液体的冷却管道3 ; 其中，锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：Zr 57%，Cu 15. 4%，Ni 12. 6%，A1 10%，Nb 5%。
[0048] 步骤一利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料以制备锆基合金锭，具体 包括以下步骤： 步骤A，熔融室抽气并灌入惰性气氛：将冷坩埚熔炉装置的熔融室抽气至KTtorr真空 度后，然后往熔融室灌入占熔融室体积的28%的氪气； 步骤B，母合金的制备：将锆基非晶合金所需的Nb金属和部分Ni金属放入到冷坩埚熔 炉装置的铜坩埚体1内以3200°C的熔炼温度进行熔炼，其中，所需的Nb金属和部分Ni金属 按照重量比为51:49混合；然后往设置于铜坩埚体1外壁和底部的冷却管道3通入温度为 70°C的冷却水进行冷却，得到母合金； 步骤C，锆基合金锭的制备：将步骤B得到的母合金和锆基非晶合金所需的Zr金属、Cu 金属、A1金属和剩余的Ni金属，置于冷坩埚熔炉装置的铜坩埚体1内以3200°C的熔炼温度 进行熔炼得到熔汤，然后往设置于铜坩埚体1外壁和底部的冷却管道通入温度为70°C的冷 却水对熔汤在22分钟内将熔汤冷却至940°C，得到锆基合金锭。
[0049] 当然，本发明中，根据实际生产的需要，也可以采用其它冷却液体。
[0050] 本实施例的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，能够避免碳化物混入到 熔汤中，从而使得熔汤材料的清洁度高，且能够保持熔融室中的清洁状态，大大提高了锆基 非晶合金产品的质量。且该利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法具有生产成本低、 生产效率高、设备稼动率高的优点。
[0051] 实施例6。
[0052] 本实施例的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在于：它包括以 下步骤： 步骤一，利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料，得到锆基合金锭； 步骤二，将步骤一得到锆基合金锭进行压铸，得到锆基非晶合金； 其中，见图1，冷坩埚熔炉装置包括铜坩埚体1、缠绕于铜坩埚体1外壁的高频感应线圈 2、以及设置于铜坩埚体1外壁和底部的并用于通入冷却液体的冷却管道3 ; 其中，锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：Zr 57%，Cu 15. 4%，Ni 12. 6%，A1 10%，Nb 5%。
[0053] 步骤一利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料以制备锆基合金锭，具体 包括以下步骤： 步骤A，熔融室抽气并灌入惰性气氛：将冷坩埚熔炉装置的熔融室抽气至l(T5t〇rr真空 度后，然后往熔融室灌入占熔融室体积的27%的氙气； 步骤B，母合金的制备：将锆基非晶合金所需的Nb金属和部分Ni金属放入到冷坩埚熔 炉装置的铜坩埚体1内以3400°C的熔炼温度进行熔炼，其中，所需的Nb金属和部分Ni金属 按照重量比为51:49混合；然后往设置于铜坩埚体1外壁和底部的冷却管道3通入温度为 90°C的冷却水进行冷却，得到母合金； 步骤C，锆基合金锭的制备：将步骤B得到的母合金和锆基非晶合金所需的Zr金属、Cu 金属、A1金属和剩余的Ni金属，置于冷坩埚熔炉装置的铜坩埚体1内以3400°C的熔炼温度 进行熔炼得到熔汤，然后往设置于铜坩埚体1外壁和底部的冷却管道通入温度为90°C的冷 却水对熔汤在26分钟内将熔汤冷却至930°C，得到锆基合金锭。
[0054] 当然，本发明中，根据实际生产的需要，也可以采用其它冷却液体。
[0055] 本实施例的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，能够避免碳化物混入到 熔汤中，从而使得熔汤材料的清洁度高，且能够保持熔融室中的清洁状态，大大提高了锆基 非晶合金产品的质量。且该利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法具有生产成本低、 生产效率高、设备稼动率高的优点。
[0056] 对比实验 利用本发明的实施例1的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法所制备的锆基 非晶合金的碳含量与现有技术利用石墨坩埚制备的锆基非晶合金的碳含量进行对比，并进 行五个循环的生产对比，对比结果请参加图2。其中，图2中，lcycle是指将第一次制备的 锆基非晶合金利用冷坩埚熔炉装置重新熔融后再次制备锆基非晶合金，然后检测该再次制 备的锆基非晶合金的碳含量，另外，2 Cycle是指将lcycle制备的锆基非晶合金利用冷坩埚 烙炉装置又再烙融后制备锫基非晶合金，3cycle、4cycle、5cycle依次类推。其中，Graphite (石墨坩埚）的曲线是指现有技术使用石墨坩埚制备锆基非晶合金的碳含量的曲线，CCM (冷 坩埚熔炉装置）的曲线是指实施例1的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法所制备 锆基非晶合金的碳含量的曲线。
[0057] 由图2可知，利用本发明实施例1的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法， 第一次制备的锫基非晶合金、lcycle、2cycle、3cycle、4cycle、5cycle制备的锫基非晶合金 的碳含量分别为50 ppm、55 ppm、60 ppm、55 ppm、60 ppm和50 ppm (请参见表1)。而现有 技术利用石墨?甘祸，第一次制备的锫基非晶合金、lcycle、2cycle、3cycle、4cycle、5cycle 制备的锫基非晶合金的碳含量分别为500 ppm、800 ppm、1000 ppm、1500 ppm、2000 ppm和 2500 ppm(请参见表1)。因此，根据对比可知，本发明利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合 金方法能够避免碳化物混入到熔汤中，使得熔汤材料的清洁度高，从而使得所制备的锆基 非晶合金中的含碳量极小，因此，大大提高了锆基非晶合金产品的质量。
[0058] 表1利用石墨坩埚和冷坩埚熔炉装置制备的锆基非晶合金的碳含量对比
【权利要求】
1. 利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在于：它包括以下步骤： 步骤一，利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料，得到锆基合金锭； 步骤二，将步骤一得到锆基合金锭进行压铸，得到锆基非晶合金； 其中，所述冷坩埚熔炉装置包括铜坩埚体、缠绕于所述铜坩埚体外壁的高频感应线圈、 以及设置于所述铜坩埚体外壁和底部的并用于通入冷却液体的冷却管道； 所述锆基非晶合金由以下原子百分比的原子组成：Zr 57%，Cu 15. 4%，Ni 12. 6%，A1 10%, Nb 5%〇
2. 根据权利要求1所述的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在于： 所述步骤一利用冷坩埚熔炉装置熔融锆基非晶合金的原材料以制备锆基合金锭，具体包括 以下步骤： 步骤A，熔融室抽气并灌入惰性气氛：将所述冷坩埚熔炉装置的熔融室抽气至一定真 空度后，然后往所述熔融室灌入一定体积的惰性气氛； 步骤B，母合金的制备：将所述锆基非晶合金所需的Nb金属和部分Ni金属放入到冷坩 埚熔炉装置的铜坩埚体内以一定熔炼温度进行熔炼，然后往设置于所述铜坩埚体外壁和底 部的冷却管道通入冷却液体进行冷却，得到母合金； 步骤C，锆基合金锭的制备：将步骤B得到的母合金和所述锆基非晶合金所需的Zr金 属、Cu金属、A1金属和剩余的Ni金属，置于所述冷坩埚熔炉装置的铜坩埚体内以一定熔炼 温度进行熔炼得到熔汤，然后往设置于所述铜坩埚体外壁和底部的冷却管道通入冷却液体 对所述熔汤进行冷却，得到锆基合金锭。
3. 根据权利要求2所述的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在于： 所述步骤A中，将所述冷坩埚熔炉装置的熔融室抽气至KT 4t〇rr~l(T8t〇rr的真空度。
4. 根据权利要求2所述的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在于： 所述步骤A中，往所述熔融室灌入占所述熔融室体积的209Γ30%的惰性气氛。
5. 根据权利要求2所述的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在于： 所述步骤B中，将所述锆基非晶合金所需的Nb金属和部分Ni金属按照重量比为51:49混 合。
6. 根据权利要求2所述的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在 于：所述步骤B在制备母合金和所述步骤C在制备锆基合金锭时，所述熔炼温度均为 2500°C ~3500°C。
7. 根据权利要求2所述的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在于： 所述步骤C中，对所述熔汤在20分钟~30分钟内将熔汤冷却至900°C ~950°C。
8. 根据权利要求2所述的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在于： 所述步骤A中，所述惰性气氛为氮气或者惰性气体。
9. 根据权利要求8所述的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在于： 所述惰性气体为氦气、氖气、氦气、氪气或氣气中的一种。
10. 根据权利要求1或2所述的利用冷坩锅熔炉装置制造锆基非晶合金方法，其特征在 于：所述冷却液体为冷却水，所述冷却水的温度为50°C ~100°C。
【文档编号】C22C45/10GK104195476SQ201410500585
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】李奉珪 申请人:东莞台一盈拓科技股份有限公司