專利名稱：一種鋯基非晶合金的回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非晶合金的回收方法。特別涉及一種鋯基非晶合金的回 收方法。
背景技術(shù)：
非晶金屬材料由于其特殊的結(jié)構(gòu)——長程無序而短程有序，因而具有優(yōu) 異的性能高的強(qiáng)度和硬度、耐磨性、耐蝕性、較大的彈性極限和高電阻性 等優(yōu)越的性能，而且還表現(xiàn)出優(yōu)良的超導(dǎo)性和低磁損耗等特點(diǎn)，因此非晶態(tài) 金屬材料被公認(rèn)為最有潛力的新型結(jié)構(gòu)材料，從而廣泛應(yīng)用到機(jī)械、IT電子、 軍工等多項領(lǐng)域。大塊非晶材料的出現(xiàn)，極大地促進(jìn)了非金材料的研究和應(yīng) 用。目前已知的非晶體系中同時具有較好的非晶形成能力和優(yōu)越的力學(xué)性能 的成分體系還比較少，鋯基非晶材料作為這些較平衡的體系中的一種，目前 已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用。
目前，國內(nèi)外對大塊非晶制備過程涉及的一些帶有共性的基本問題，例 如雜質(zhì)元素和冷卻表面的圍觀結(jié)構(gòu)對非晶形成能力的影響等，缺乏系統(tǒng)深入 的研究。例如，某些本征非晶形成能力很強(qiáng)的Pd基和Zr基的非晶形成臨界 冷卻速率可以低到0.01 0.1K / s量級，理論上只要提供一定的冷卻條件(如 水冷金屬模鑄造等)就可以得到大尺寸的非晶體。但在實(shí)際中，大塊非晶對 合金純度、環(huán)境氣氛等都十分敏感，特別是對氧的含量。
目前，對于如何降低非晶合金中氧含量的研究還比較少。常見的合金脫 氧劑為鋼水脫氧劑，現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種煉鋼用鋼水脫氧劑，是在含鋁的 鐵基合金中添加了金屬鎂和鑭、鈰稀土合金，其組分含量為8-12wt^鎂， 0.03-lwtX稀土合金，48-58 wtX鋁和平衡量的鐵。鋼水脫氧劑以及其他合金 的脫氧劑和脫氧工藝不適用于非晶合金。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，有效降低非晶合金廢料中的氧含量，提 供一種能夠有效降低非晶合金氧含量的回收方法。
本發(fā)明提供一種非晶合金回收方法，該方法包括-
-a、對鋯基非晶合金廢料依次進(jìn)行除銹，除氧化物、脫脂處理；
b、 將處理過的廢料與含有稀土族元素的添加劑按比例混合，并將混合 物進(jìn)行真空熔煉；
c、 將熔煉后的混合物溫度降至混合物熔點(diǎn)以上100-20(TC，保溫；
d、 對混合物再次進(jìn)行真空熔煉，將熔融的混合物注入銅模中，并在保 護(hù)氣體的存在下冷卻；
經(jīng)過上述步驟獲得非晶合金鑄錠。
按照本發(fā)明提供的方法回收大塊非晶合金具有以下優(yōu)點(diǎn)不但可以利用 純度較低的原料，通過親氧性元素的添加來降低氧含量，使鑄錠在較高的氧 含量條件下仍然具有也可以通過同樣的方式對含氧量較高的廢料進(jìn)行回收 利用，而且由于親氧元素的加入，提高了非晶合金的抗彎強(qiáng)度，同時，降低 了生產(chǎn)成本，節(jié)約了資源。
具體實(shí)施例方式
發(fā)明人通過大量實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氧含量較高時，非晶合金的非晶形成能力 會相應(yīng)減弱，脆性增強(qiáng)。當(dāng)合金中的氧含量從590ppm升高到3000ppm時， 合金的臨界冷卻速率至少增加一個數(shù)量級。合金熔體中氧化物誘發(fā)非均質(zhì)成 核是氧降低塊體非晶合金玻璃形成能力的主要原因。而且，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)氧 在先析晶體內(nèi)部有偏聚、富集的趨勢，氧作用的微觀機(jī)制是按照合金過冷熔 體中晶體形核的影響。因此，氧對非晶合金熔體冷卻凝固過程中所表現(xiàn)的玻 璃形成能力及獲得非晶態(tài)后加熱過程中所表現(xiàn)的熱穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響，因此，本發(fā)明的目的是提供一種有效降低非晶合金廢料中氧含量的方法。
而且，發(fā)明人通過大量實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，采用現(xiàn)有技術(shù)中的各種常規(guī)脫氧劑， 會使得通過回收得到的合金樣品出現(xiàn)嚴(yán)重偏析，大量晶化的現(xiàn)象，因此，現(xiàn) 有技術(shù)中的各種常規(guī)脫氧劑不適合于鋯基非晶合金的回收。 本發(fā)明提供一種非晶合金回收方法，該方法包括-
a、 對鋯基非晶合金廢料依次進(jìn)行除銹，除氧化物、脫酯處理；
b、 將處理過的廢料與含有稀土族元素的添加劑按比例混合，并進(jìn)行真 空熔煉；
c、 將熔煉后的混合物溫度降至混合物熔點(diǎn)以上100-20(TC，保溫；
d、 對混合物再次進(jìn)行真空熔煉，將熔融的混合物注入銅模中，并在保 護(hù)氣體的存在下冷卻至室溫； 經(jīng)過上述步驟獲得非晶合金鑄錠。
本發(fā)明是針對一種鋯基非晶合金的回收方法，其中對于非晶合金廢料沒 有特別的限制，可以是粉體廢料，塊體廢料，桿狀廢料，管狀廢料等，只要 將廢料的尺寸控制在2-5cm即可。
除銹可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的各種除銹方法，如用重量百分 比為2%，濃度為20ml/L的磷酸和重量百分比為1%，濃度為15g/L的磷酸 鈉組成混合溶液，在室溫下對非晶合金廢料進(jìn)行酸洗處理1分鐘，然后用超 聲波清洗5分鐘。
除氧化物本發(fā)明中采用酸液去除非晶合金表面的氧化物，其中，酸液 選自磷酸、膦酸、焦磷酸、三聚磷酸、檸檬酸、乙酸、乳酸、草酸、丁酸、 苯甲酸和甲酸中的一種或幾種酸的水溶液。
在進(jìn)行酸處理的過程中，對所述酸性溶液的濃度沒有特別限制，優(yōu)選情 況下，所述酸性溶液的pH值為1-4，與酸性溶液接觸的溫度為20-7(TC，優(yōu) 選為25-65'C;與酸性溶液接觸的時間為IO秒鐘-IO分鐘，優(yōu)選為20秒鐘-5 分鐘。
6脫脂，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知脫脂技術(shù)，如脫脂液可以為含有 選自堿金屬化合物的水溶液。所述脫脂液中還可以含有表面活性劑，所述表 面活性劑可以選自十二垸基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、烷基苯酚聚氧乙烯
醚和含有烷基苯酚聚氧乙烯醚的表面活性劑，如OP-10中的一種或幾種。
在每升脫脂液中，所述鈉鹽的含量為10-40克，優(yōu)選為15-30克；所述 表面活性劑的含量為0-5克，優(yōu)選為0.5-3克。
所述脫脂液的pH值為8-14，與所述脫脂液接觸的溫度可以為30-80°C, 優(yōu)選為40-70'C;與脫脂液接觸的時間可以為l-40分鐘，優(yōu)選為3-30分鐘。
所述堿金屬化合物可以選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、磷 酸鈉、磷酸鉀、焦磷酸鈉、焦磷酸鉀、偏磷酸鈉和偏磷酸鉀中的一種或幾種。
在與堿性溶液接觸的過程中，對所述堿性溶液的濃度沒有特別限制，優(yōu) 選情況下，所述堿性溶液的pH值為8-14，與堿性溶液接觸的溫度為30-8CTC ， 優(yōu)選為50-8(TC;與堿性溶液接觸的時間為10秒鐘-5分鐘，優(yōu)選為1-3分鐘。 在除銹，除氧化物、脫酯處理中兩種處理方法的間隙，以及脫脂處理后 進(jìn)行水洗處理，水洗處理的目的是為了通過清洗，除去樣品表面在各步驟中 所產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物，水洗處理中所采用去的水可以是離子水、蒸餾水、自來 水中的一種，對廢料表面進(jìn)行表面清洗工藝，該技術(shù)為本領(lǐng)域所公知，在此 不再贅述。
將經(jīng)過處理的非晶合金廢料本發(fā)明中將非晶合金廢料和添加劑按比例混 合，在真空狀態(tài)下進(jìn)行熔煉。
在非晶合金廢料中加入添加劑的目的是利用親氧性元素的親氧性，脫除 非晶合金中的氧，另外一方面，由于親氧性元素的加入，多數(shù)的氧原子與添 加劑結(jié)合性能相應(yīng)氧化物，從而起到了提純合金熔液的作用，使合金的非晶 形成能力得到有效的提高；其次，添加劑的氧化物彌散的分布在母合金的內(nèi) 部，有彌散釘扎強(qiáng)化的作用。
脫氧就是向金屬液中加入親氧性元素，將基體金屬氧化物還原，本身形
7成不溶于金屬熔體的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)產(chǎn)物而被排除的工藝過程。脫氧方法 和特點(diǎn)，根據(jù)所用的脫氧劑與脫氧工藝的不同，分為沉淀脫氧、擴(kuò)散脫氧 和真空脫氧。其中真空脫氧是指在真空條件下，有些金屬的蒸汽壓與其氧化 物的蒸汽壓低，則在足夠高的溫度和絕對真空度下，氧化物容易從金屬中蒸 發(fā)出去而明顯增強(qiáng)脫氧效果——自脫氧。
本發(fā)明中所采用的添加劑具有脫氧的作用，通過添加劑的親氧性，有效 降低氧含量。
其中，添加劑為含有稀土族中親氧性元素的添加劑，優(yōu)選為Y、 Gd、 Nd、 Be、 W、 Li、 B、 Si中的一種或幾種，在更優(yōu)選情況下，所述的親氧性元素 可以為選自Y、 Gd、 Be中的一種或幾種。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過在熔煉非晶合金廢料過程中，添加Y、 Gd、 Nd、 Be、 W、 Li、 B、 Si元素，由于親氧元素相對于一般金屬元素更容易和氧結(jié)合， 能夠?qū)⒁呀?jīng)和氧反應(yīng)生成氧化物的金屬替換出來，并且所形成的氧化物熔點(diǎn)
很高，不熔于熔液，可以通過造渣的方式排出。
所添加的親氧性元素與非晶合金廢料的重量比為0.1: 100 -2: 100混合后放入真空 熔煉爐中，進(jìn)行真空熔煉，在優(yōu)選情況下，親氧性元素與非晶合金廢料的重量比為
0.5: 100-1:亂
本發(fā)明中所采用的熔煉方法為真空熔煉方法，真空熔煉，由于其工作環(huán) 境為高度密封環(huán)境，可以保護(hù)非晶合金，使其在熔化、澆鑄等過程中不致氧 化，上述的真空熔煉的操作條件為，本發(fā)明中首次真空熔煉時的絕對真空度
在5Pa 5xlO-2Pa，優(yōu)選情況下，真空度為5Pa 0.1Pa，熔煉時間為5 - 20 min 熔煉溫度為900- 130(TC。
將經(jīng)過真空熔煉的混合物的溫度降至混合物熔點(diǎn)以上100-200'C，保溫； 優(yōu)選情況下可以將溫度降至900-1000°C，保溫l-2min這樣做的目的是為了 減少高溫腐蝕以及讓爐渣從熔融液體中懸浮到表面。
使?fàn)t渣懸浮于表面是為下一步爐渣的去除做準(zhǔn)備。同時，聚集到表面的 爐渣部分會揮發(fā)到真空氣氛中去，進(jìn)一步提高除氧效果。將經(jīng)過保溫處理的混合物再次進(jìn)行真空熔煉，再次真空熔煉的真空度為
5Pa 5xlO,a，熔煉時間為2-3min。本次熔煉的目的是為了提高溶液溫度， 便于澆注，將經(jīng)過再次熔煉的混合物，在保護(hù)氣體的存在下冷卻至室溫，其 中保護(hù)氣體選自零族元素的氣體中的一種或幾種。由于混合物處在高溫熔融 狀態(tài)，較容易發(fā)生高溫氧化，所以采用惰性較強(qiáng)的零族元素氣體，作為保護(hù) 氣體，防止混合物在高溫發(fā)生氧化。在優(yōu)選情況下，所述的零族元素氣體優(yōu) 選為氦氣、氬氣。
上述澆鑄過程中所用的銅模為水冷銅模，水冷銅模中模具尺寸為 485mmx325mmx2 25mm，具體的模具尺寸可以根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行調(diào)整。 經(jīng)過上述步驟可以獲得非晶合金鑄錠。
本發(fā)明中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，選擇氧化物蒸汽壓和金屬蒸汽壓比值R較大的 金屬作為脫氧劑，可以有效降低非晶合金廢料中的氧含量。其中，金屬氧化 物蒸氣壓與金屬蒸氣壓之比為R: R=PMeo/PMe，其中PMeo表示金屬M(fèi)e的 蒸氣壓，PMe表示Me對應(yīng)氧化物MeO的蒸氣壓。氧含量為C(0)=MO/MA， 其中MO為鑄錠中氧原子摩爾質(zhì)量，MA為合金成分總的摩爾質(zhì)量，C(O) 表示鑄錠中O原子的摩爾百分比。
R值越大的金屬，其除氧效果越好，即能在較低的絕對真空度下，最 大限度的降低C(O)。本發(fā)明中所選的脫氧劑可以選擇親氧性元素，所述的 親氧性元素可以是稀土族元素，優(yōu)選情況下可以選自Y、 Gd、 Ta、 Hf、 W、 Nd和La中的一種或幾種，所添加的脫氧劑的摩爾分?jǐn)?shù)必須滿足HTO=Q C(O)，其中，HTO是脫氧劑的摩爾分?jǐn)?shù)C(O)是金屬中氧的摩爾分?jǐn)?shù)，Q為 常數(shù)，Q的值是0.5 10， Q值的一個優(yōu)選范圍是0.5 4，更優(yōu)選為2-l。發(fā) 明人還發(fā)現(xiàn)在首次真空熔煉時，熔煉溫度應(yīng)當(dāng)高于非晶合金熔點(diǎn)200 400K,這樣有利于非晶合金充分熔融,使得非晶合金與親氧性元素充分混合， 首次熔煉的時間5 60min，將熔融的混合物降低溫度至900-1000°C，這樣 做的目的是降低在感應(yīng)熔煉過程中產(chǎn)生的磁攪拌效應(yīng)，使得廢渣可以漂浮于
9混合物表面，使得造渣充分，然后對混合物進(jìn)行再次熔煉，并將熔煉產(chǎn)物在
保護(hù)氣體的存在下冷卻至1000-1100°C，澆注到水冷銅模具中。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如果合金成分中部分金屬的氧化物蒸汽壓和其純金屬蒸汽 壓比值R較大，具有較強(qiáng)的自脫氧能力。因此在熔煉過程中利用氧化物與純 金屬蒸汽壓的不同，控制爐體中的真空度，達(dá)到在不損失金屬元素的前提下 最大限度讓氧化物揮發(fā)到熔液之外。
作為添加劑可以選擇Y、 Gd、 Ta、 Hf、 W、 Nd和La等R值較大金屬。 非晶合金的玻璃形成能力是指其在冷卻凝固過程中抵抗結(jié)晶的能力，而 熱穩(wěn)定性則是指合金獲得非晶結(jié)構(gòu)后再重新加熱抵抗結(jié)晶的能力，玻璃化轉(zhuǎn) 變發(fā)生于合金化轉(zhuǎn)變曲線的鼻溫以上，合金液體的過冷度較小，而形成非晶 體的溫度發(fā)生于晶化轉(zhuǎn)變曲線的鼻溫以下，合金液體的過冷度則較大。
因此，冷卻速率只是形成非晶合金的控制因素之一。當(dāng)合金的本征非晶 形成能力很強(qiáng)，能否形成大塊非晶將主要取決于制備工藝過程中的合理控 制。
使用純度較低的原料，會在合金鑄錠中引入過多的雜質(zhì)和氧化物，導(dǎo)致 的鑄錠的異質(zhì)形核，從而降低鑄錠的非晶形成能力。通過在合金中添加親氧 元素，控制熔煉溫度、時間、冷卻速率、絕對真空度等因素，可以降低鑄錠 的氧含量或者促使鑄錠不以氧化物為核心進(jìn)行異質(zhì)形核。
下面在回收非晶合金過程中所用到的藥品為
氫氧化納(正東化工廠) 氫氧化鉀(泰州安得利)
十二垸基磺酸鈉(上海英鵬化學(xué)試劑有限公司) 磷酸鈉(陽泉市南煤化工) 磷酸(廣州增采化工)


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1-4，以及對比例1所制備大塊非晶鑄錠的XRD衍射圖 片。
實(shí)施例1
將合金成分通式為ZwTi"CUi2.5NiK)Be22.5非晶合金塊體廢料，用鄂式機(jī)械
破碎的方法，制備成平均尺寸為3-5cm的塊狀廢料稱取2000g。依次進(jìn)行如 下處理
1) 除銹
將廢料放入重量百分比為2%，濃度為20ml/L的磷酸和重量百分比為1 %，濃度為15g/L的磷酸鈉組成混合溶液，在室溫下對非晶合金廢料進(jìn)行酸 洗處理l分鐘，然后用超聲波清洗5分鐘，然后用去離子水淋洗2次。
2) 除氧化物
將廢料放入重量百分比為4%，濃度為15ml/L的草酸和重量百分比為 3%，濃度為15ml/L的乙酸溶液中靜置2分鐘，后用去離子水淋洗3次。
3) 脫脂
將經(jīng)過上述處理的廢料放入脫脂液中，其中脫脂液中組成為每升脫脂液 中，氫氧化鈉的含量為10克，氫氧化鉀的的含量為20克，十二垸基苯磺酸 鈉的含量為5克，廢料與脫脂液的接觸時間為30分鐘，然后再用去離子水 清洗4次。
將經(jīng)過上述步驟處理的非晶合金廢料與20g的添加劑混合后，其中進(jìn)行 上述步驟期間，以及在脫脂步驟之后進(jìn)行水洗，將經(jīng)過上述步驟處理過的非 晶合金廢料，放入真空熔煉室內(nèi)，采用額定容量為25kg中頻真空感應(yīng)熔煉 爐進(jìn)行熔煉，抽取爐體真空，充入氬氣，進(jìn)行氬氣洗爐，控制真空熔煉室的 絕對真空度為5xlO-2Pa，將混合物在1420 1470K的條件下，熔煉10分鐘后，將溫度降至1170K，靜置10分鐘，再次將爐溫升高至IIO(TC，保溫2 分鐘，隨后將第二次熔煉的產(chǎn)物注入水冷銅模中以15K/S的冷卻速率進(jìn)行冷 卻。制得非晶合金鑄錠樣品A1。
實(shí)施例2、
將合金成分通式為Zl^T"Q^.5NiK)Be22.5(廠家，型號)非晶合金塊體廢料，
用？的方法，制備成平均尺寸為3-5cm。稱取2000g。依次進(jìn)行如下處理
1) 除銹
2) 除氧化物
3) 脫脂
將經(jīng)過上述步驟處理的非晶合金廢料與10g的Gd， 10g的Y添加劑混 合后，采用錦州三特ZG-0.03額定熔煉量為25kg中頻真空感應(yīng)熔煉爐進(jìn)行 熔煉，抽取爐體真空，充入氬氣，進(jìn)行氬氣洗爐，控制真空熔煉室的絕對真 空度為5Pa，將混合物在130(TC的條件下，熔煉10分鐘后，將溫度降至 1170K，靜置5分鐘，再次將爐溫升高至1100°C (溫度)，保溫2分鐘，隨 后將第二次熔煉的產(chǎn)物注入水冷銅模中以20K/S的冷卻速率進(jìn)行冷卻。制得 非晶合金鑄錠樣品A2。
實(shí)施例3
按照與實(shí)施例1所述相同的方法制備非晶合金鑄錠樣品，所不同的是, 本實(shí)施例中所采用的添加劑由5g的Be， 5g的Si， 10g的Y，組成。 最終獲得非晶合金鑄錠樣品A3。
實(shí)施例4按照與實(shí)施例4所述相同的方法制備非晶合金鑄錠樣品，所不同的是本 實(shí)施例中所采用的添加劑由5g的Be， 5g的Si， 10g的Gd組成。 最終獲得非晶合金鑄錠樣品A4。
對比例1
按照實(shí)施例1的方法制備非晶合金樣品，不同的是，不充入Ar氣作為保 護(hù)氣體，保持爐體中的絕對壓力在5Pa-5xlO-2Pa的范圍內(nèi)，保持親氧元素 生成的爐渣大量的揮發(fā)到氣氛中去，并保持一種動態(tài)平衡，從而達(dá)到最大限 度的去除熔液中氧的目的。
最終獲得非晶合金鑄錠樣品Dl。
實(shí)施例5
實(shí)施例5用來測試實(shí)施例1-4制得的非晶合金樣品Al-A4的各項性能。
1、 含氧量測試
將實(shí)施例1-4的非晶合金鑄錠樣品，分別在北京納克分析儀器有限公司 生產(chǎn)設(shè)備型號為IRO-II氧含量分析儀上進(jìn)行測定。結(jié)果如表1所示。
2、 抗彎強(qiáng)度測試
按照GB/T14452-93的方法將實(shí)施例1-4得到的樣品Al-A4在噸位為1噸的 試驗機(jī)(新三思公司)上進(jìn)行測試，跨距50毫米，加載速度為0.5毫米/分 鐘，結(jié)果如表l所示。
3、 XRD分析
將實(shí)施例1-4制得的樣品Al-A4，在型號為D-MAX2200PC的X射線粉 末衍射儀上進(jìn)行XRD粉末衍射分析，以判定合金是否為非晶。X射線粉末 衍射的條件包括以銅靶輻射，入射波長入=1.54060人，加速電壓為40千伏，電流為20毫安，采用步進(jìn)掃描，掃描步長為0.04°，結(jié)果如圖l所示。 4、臨界尺寸測試
將銅模中形成的楔形的樣品Al-A4從該楔形的角上以lmm的厚度進(jìn)行 切割，然后對切割該樣品Al形成的截面進(jìn)行如上所述的XRD分析，測定 結(jié)構(gòu)類型，若結(jié)構(gòu)類型為非晶合金，則繼續(xù)切割，直至結(jié)構(gòu)類型不是非晶合 金為止，記錄切割總厚度，所述臨界尺寸即為該總厚度減去lmm后的厚度。 結(jié)果如表1所示。
對比例2
本對比例用來測試對比例1制得的銅鋯基非晶合金樣品的性能。 按照實(shí)施例5所述的測試方法來測試對比例1所制得的非晶合金樣品的 各項性能。
表1
樣品編號氧含量(ppm)抗彎強(qiáng)度(MPa)臨界尺寸(mm)
Al5702934.2542
A26102864.4137
A36302818.8439
A46202894.5840
Dl23002648.8130
從圖1中非晶合金樣品Al的漫散峰A、非晶合金樣品A2的漫散峰B、 非晶合金樣品A3的漫散峰C、非晶合金樣品A4的漫散峰D和對比非晶合 金樣品Dl的漫射峰E可以看出，本發(fā)明實(shí)施例1-4提供的非晶合金樣品 Al-A4和對比例1提供的參比非晶合金樣品Dl在X射線衍射儀的有效分辨
14率內(nèi)沒有觀察到任何晶化峰，說明所制備的合金均為非晶態(tài)。當(dāng)非晶合金中
含有晶化相時，將會觀察到相對尖銳的代表晶化相的Bmgg衍射峰。
從表1中含氧量可以看出由于采用了本發(fā)明提供的非晶合金回收方法， 使得非晶合金廢料中的含氧量較采用現(xiàn)有技術(shù)中合金回收方法所回收的非 晶合金廢料的含氧量有大幅度降低，通過本發(fā)明所提供的方法回收的非晶合 金廢料的含氧量最高為630而采用現(xiàn)有技術(shù)回收的非晶合金含氧量為2300， 從表1抗彎強(qiáng)度數(shù)據(jù)中可以看出，采用本發(fā)明所提供的方法可以有效提高非 晶合金的抗彎強(qiáng)度，如實(shí)施例中所制備的非晶合金樣品的抗彎強(qiáng)度的最小值 為2818.84MPa，而對比例所制備的樣品的抗彎強(qiáng)度為2648.81 MPa,遠(yuǎn)小于本 發(fā)明實(shí)施例中所提供的樣品的抗彎強(qiáng)度；另外從表l的臨界尺寸數(shù)據(jù)可以看 出采用本發(fā)明所提供的回收方法制備的非晶合金樣品的臨界尺寸均大于對 比例中所提供樣品的臨界尺寸。因此，通過本發(fā)明所提供的方法可以有效降 低非晶合金中的氧含量，有效提高非晶合金的抗彎強(qiáng)度，增大非晶合金的臨 界尺寸。
權(quán)利要求
1、一種鋯基非晶合金的回收方法，該方法包括a、對鋯基非晶合金廢料依次進(jìn)行除銹，除氧化物、脫脂處理；b、將處理過的廢料與含有稀土族元素的添加劑按比例混合，并將混合物進(jìn)行真空熔煉；c、將熔煉后的混合物溫度降至混合物熔點(diǎn)以上100-200℃，保溫；d、對混合物再次進(jìn)行真空熔煉，將熔融的混合物注入銅模中，并在保護(hù)氣體的存在下冷卻；經(jīng)過上述步驟獲得非晶合金鑄錠。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中b步驟中所述稀土族元素為稀土族 中的親氧性元素。
3、 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述的親氧性元素為Y、 Gd、 Nd、 Be、 W、 Li、 B、 Si中的一種或幾種。
4、 如權(quán)利要求1或2中所述的方法，其中，所述的非晶合金廢料與添 加劑的重量比為8: 2。
5、 如權(quán)利要求4中所述的方法，其中，所述的非晶合金廢料與添加元 素的重量比為7: 3。
6、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，步驟b中所述真空熔煉的溫度為 1100-1200°C，熔煉時間為5-15分鐘。
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟c中所述的溫度為900-1000°C ，保溫時間為l-2min。
8、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟d中熔煉的溫度為 1000-1200°C，熔煉時間為2-3分鐘。
9、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，d步驟中冷卻的速率為5-20K/S， 冷卻的時間為50-200s。
10、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的保護(hù)氣體為零族元素氣體 中的一種或幾種。
全文摘要
一種鋯基非晶合金的回收方法，該方法包括a.對鋯基非晶合金廢料依次進(jìn)行除銹，除氧化物、脫脂處理；b.將處理過的廢料與含有稀土族元素的添加劑按比例混合，并將混合物進(jìn)行真空熔煉；c.將熔煉后的混合物溫度降至混合物熔點(diǎn)以上100-200℃，保溫；d.對混合物再次進(jìn)行真空熔煉，將熔融的混合物注入銅模中，并在保護(hù)氣體的存在下冷卻，經(jīng)過上述步驟獲得非晶合金鑄錠。通過本發(fā)明所提供的回收方法，可以有效降低非晶合金廢料中的氧含量，同時能夠有效提高非晶合金樣品的抗彎強(qiáng)度，增大非晶合金樣品的臨界尺寸。
文檔編號C22B7/00GK101684522SQ200810216558
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者張法亮, 陳海林, 寬 高 申請人:比亞迪股份有限公司