KR100633255B1

KR100633255B1 - Ni-based amorphous alloys containing multi-components

Info

Publication number: KR100633255B1
Application number: KR1020040095991A
Authority: KR
Inventors: 이승훈; 김원배; 예병준
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2004-11-22
Publication date: 2006-10-11
Also published as: KR20060056798A

Abstract

다원소로 구성된 니켈기 비정질 합금조성물이 개시된다.Disclosed is a nickel-based amorphous alloy composition composed of multi-elements.

본 발명은 액상으로부터 10⁶K/s 이하의 냉각속도로 유리천이온도(glass transition temperature) 이하의 온도까지 냉각하였을 경우 10K 이상의 과냉각 액상영역(supercooled liquid region)을 갖는 비정질이 형성되는 니켈기 다원소 비정질 합금조성물에 관한 것이다.The present invention provides a nickel-based multi-element in which an amorphous phase having a supercooled liquid region of 10 K or more is formed when cooled from a liquid phase to a temperature below the glass transition temperature at a cooling rate of 10 ⁶ K / s or less. It relates to an amorphous alloy composition.

본 발명에 따른 니켈기 다원소 비정질 합금조성물은 일반식 Ni_aZr_bAl_c(A _x,B_y)로 표현되고, 상기 a, b 및 c는 각각 Ni(니켈), Zr(지르코늄) 및 Al(알루미늄)의 원자％이고, 상기 A는 Y(이트륨), Hf(하프늄) 또는 Ta(탄탈늄) 중 선택된 하나 이상의 원소이며 상기 x는 그 원자％이고, 상기 B는 Nb(니오븀), Cu(구리) 또는 Si(실리콘) 중 선택된 하나 이상의 원소이며 상기 y는 그 원자％이고, 상기 a는 50원자％≤a ≤65원자％, 상기 b는 10원자％≤b ＜28원자％, 상기 c는 1원자％≤c ≤10 원자％, 상기 x와 y의 x＋y는 0원자％＜x＋y ≤25원자％임을 특징으로 한다.Nickel-based multi-element amorphous alloy composition according to the present invention is represented by the general formula Ni _a Zr _b Al _c (A _x , B _y ), wherein a, b and c are each Ni (nickel), Zr (zirconium) and Al Atomic percent of (aluminum), wherein A is at least one element selected from Y (yttrium), Hf (hafnium) or Ta (tantalum), x is the atomic percentage thereof, and B is Nb (niobium), Cu ( Copper) or Si (silicon), and at least one element selected from y is an atomic% thereof, a is 50 atomic% ≦ a ≦ 65 atomic%, b is 10 atomic% ≦ b <28 atomic%, and c is 1 atomic% ≤ c ≤ 10 atomic%, and x + y of x and y is characterized in that 0 atomic% <x + y ≤ 25 atomic%.

비정질, Ni(니켈), Zr(지르코늄), Al(알루미늄), Y(이트륨), Hf(하프늄), Ta(탄탈늄), 니오븀(Nb), 실리콘(Si).Amorphous, Ni (nickel), Zr (zirconium), Al (aluminum), Y (yttrium), Hf (hafnium), Ta (tantalum), niobium (Nb), silicon (Si).

Description

니켈기 다원소 비정질 합금조성물{Ni-based amorphous alloys containing multi-components}Ni-based amorphous alloys containing multi-components

본 발명은 다원소로 구성된 니켈기 비정질 합금조성에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 액상으로부터 10⁶K/s이하의 냉각속도로 유리천이온도(glass transition temperature)이하의 온도까지 냉각하였을 경우, 10K 이상의 과냉각 액상영역(supercooled liquid region)을 갖는 비정질이 형성되는 니켈기 비정질 합금 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a nickel-based amorphous alloy composition composed of multi-element. Specifically, in the present invention, when cooled from a liquid phase to a temperature below the glass transition temperature at a cooling rate of 10 ⁶ K / s or less, amorphous forms having a supercooled liquid region of 10 K or more are formed. It relates to a nickel-based amorphous alloy composition.

대부분의 금속 합금은 액상으로부터 응고시 원자의 배열이 규칙적인 결정상이 형성된다. 그러나 비정질 합금(amorphous alloy), 특히 금속 원소로 구성된 금속기 비정질 합금(metallic glass)은 응고시 냉각속도가 임계값 이상으로 충분히 커서 결정상의 핵생성이 억제되어 액상의 불규칙적인 원자 구조가 그대로 고상으로 유지될 수 있다.Most metal alloys form crystal phases whose order of atoms is solidified from the liquid phase. However, amorphous alloys, especially metallic glass composed of metallic elements, have a sufficiently high cooling rate above the critical value during solidification, so that nucleation of the crystal phase is suppressed, so that the irregular atomic structure of the liquid phase remains solid. Can be.

1960년 Au-Si계 합금에서 처음 비정질 상이 보고된 이후로 다양한 종류의 비정질 합금이 제안되어 활용되고 있다. 그러나 과냉각 액상에서 결정상의 형성을 방 지하기 위해서는 대부분의 비정질 합금이 매우 빠른 냉각 속도를 필요로 하게 된다. 따라서 대부분의 비정질 합금은 10⁴ 내지 10⁶K/s의 매우 큰 냉각 속도를 갖는 급속응고법(rapid quenching method)을 이용하여 대략 80㎛ 이하의 두께를 갖는 리본이나, 대략 150㎛ 이하의 지름을 갖는 미세 와이어(wire) 혹은 지름 수 백 ㎛이하의 분말 등의 형태로만 제조가 가능하였다.Since the first amorphous phase was reported in Au-Si based alloys in 1960, various kinds of amorphous alloys have been proposed and utilized. However, most amorphous alloys require very fast cooling rates to prevent the formation of crystalline phases in subcooled liquid phases. Thus, most amorphous alloys are ribbons with a thickness of about 80 μm or less, using a rapid quenching method with very large cooling rates of 10 ⁴ to 10 ⁶ K / s, but with diameters of about 150 μm or less. Manufacturing was possible only in the form of fine wire or powder of several hundred μm or less in diameter.

이와 같이 급속응고법에 의해 제조되는 비정질 합금은 형태 및 크기에 한계가 있기 때문에 실제 공업적인 응용은 매우 제한적이었으므로, 비정질 합금이 상용 금속 재료로서 활용되기 위해서는 액상으로부터 냉각시 결정상의 형성을 피할 수 있는 임계 냉각속도가 낮은 우수한 비정질 형성능을 갖는 합금을 요한다.Since the amorphous alloy produced by the rapid solidification method has a limited shape and size, practical industrial applications were very limited. Therefore, in order for the amorphous alloy to be utilized as a commercial metal material, a critical threshold for avoiding the formation of a crystal phase when cooling from a liquid phase is required. It requires an alloy with good amorphous forming ability with low cooling rate.

합금의 비정질 형성능이 우수하면 일반적인 주조법에 의해서도 벌크(bulk) 상태의 비정질 합금을 제조하는 것이 가능하다. 예컨대 대략 1㎜ 두께를 갖는 벌크 상태의 비정질 합금의 제조를 위해서는 10³K/s 이하의 낮은 냉각속도에서도 결정화가 일어나지 않아야 한다. 벌크 비정질 합금의 제조를 위해서는 비정질 형성을 위한 낮은 임계 냉각속도 뿐만 아니라 넓은 과냉각 액상영역을 갖는 것 또한 공업적 측면에서 매우 중요한데, 그 이유는 과냉각 액상 영역에서 점성 유동(viscous flow)에 의해 벌크 비정질 합금의 성형가공이 가능하게 되어 비정질 합금을 일정 형태의 부품으로 제조할 수 있기 때문이다.If the alloy has an excellent amorphous forming ability, it is possible to produce an amorphous alloy in a bulk state by a general casting method. For example, for the preparation of an amorphous alloy in the bulk state having a thickness of approximately 1 mm, crystallization should not occur even at low cooling rates of 10 ³ K / s or less. For the production of bulk amorphous alloys, it is also important in the industry not only to have a low critical cooling rate for amorphous formation but also to have a large supercooled liquid region, because the bulk amorphous alloy is produced by viscous flow in the supercooled liquid region. This is because the molding processing of the amorphous alloy can be made into a part of a certain form.

미국 특허 제5288344호와 제5735975호 등에 의하면, 비정질 합금의 형성을 위한 임계 냉각속도가 수 K/s 정도로 비정질 형성능이 우수한 지르코늄기 벌크 비 정질 합금이 제시되었다. 지르코늄기 벌크 비정질 합금은 매우 큰 과냉각 액상영역을 포함하고 있으므로 일정 형태로 성형되어 구조용 재료로 활용이 가능하다. 실제로 상기 특허에 명시된 Zr-Ti-Cu-Ni-Be 및 Zr-Ti-Al-Ni-Cu합금 등은 현재 벌크 비정질 제품으로 이미 활용되고 있다.According to US Pat. Nos. 5,383,443,975, and the like, a zirconium-based bulk amorphous alloy having an excellent amorphous forming ability of several K / s for forming an amorphous alloy has been proposed. Since the zirconium-based bulk amorphous alloy contains a very large supercooled liquid region, it can be molded into a certain shape and used as a structural material. Indeed, Zr-Ti-Cu-Ni-Be and Zr-Ti-Al-Ni-Cu alloys, etc., specified in the patent, are already utilized as bulk amorphous products.

그러나 지르코늄 금속은 높은 반응성, 자원 제한성, 불순물 함유 및 가격 등의 측면에 있어서 문제점을 갖는다. 따라서 Ni(니켈) 등과 같이 열역학적으로 보다 안정적이고 공업적/경제적 활용성이 우수한 금속이 주원소로 구성되어 있는 합금 개발이 요구된다.However, zirconium metals have problems in terms of high reactivity, resource limitation, impurity content, and price. Therefore, there is a need to develop an alloy in which a metal is composed of main elements such as Ni (nickel), which is more thermodynamically stable and has excellent industrial and economic utility.

급속응고법에 의해 제조된 비정질 리본에서 수행한 연구결과를 보면, 니켈기(Ni-based) 비정질 합금은 매우 우수한 부식 저항성과 강도를 갖는다. 이러한 사실은 니켈기 비정질 합금이 벌크 상태로만 제조될 수 있다면 구조용 재료로써 매우 유용하게 사용될 수 있음을 시사한다.According to the results of the research performed on the amorphous ribbon manufactured by the rapid solidification method, the nickel-based amorphous alloy has excellent corrosion resistance and strength. This suggests that nickel-based amorphous alloys can be very useful as structural materials if they can only be made in bulk.

Materials Transaction(1999, JIM, Vol.40, No.10 pp.1130-1136)에 의하면, 구리몰드 주조법(copper mold casting)에 의해 최대 직경 1㎜의 벌크 비정질 합금이 Ni-Nb-Cr-Mo-P-B계에서 획득되었으며, 이 벌크 비정질 합금은 비교적 넓은 과냉각 액상영역을 갖는 것으로 알려져 있다.According to Materials Transaction (1999, JIM, Vol. 40, No. 10 pp. 1130-1136), a bulk amorphous alloy having a maximum diameter of 1 mm was obtained by Ni-Nb-Cr-Mo- by copper mold casting. Obtained in PB systems, this bulk amorphous alloy is known to have a relatively large supercooled liquid phase region.

또한, Ni-Nb-Cr-Mo-P-B계 뿐만 아니라, 미국 특허 제6325868호 및 일본 특허 제 2000087197호는 각각 Ni-Zr-Ti-Si 벌크 비정질 합금과 Ni-P-M(M은 Ti, Zr, Hf 또는/및 Nb)의 비정질 합금을 개시한다.In addition to Ni-Nb-Cr-Mo-PB-based, U. S. Patent No. 6325868 and Japanese Patent No. 2000087197 each disclose a Ni-Zr-Ti-Si bulk amorphous alloy and Ni-PM (M is Ti, Zr, Hf). And / or an amorphous alloy of Nb).

그러나 주조법에 따른 니켈기 벌크 비정질 합금 제조 및 공업적 활용을 위해 서는, 보다 큰 과냉각 액상영역을 가지며 비정질 형성능이 우수한 합금 개발이 이루어져야 한다. 더욱이, 상기 종래의 니켈기 합금은 제조시 기술적/경제적으로 불리한 P(인) 및 B(보론)을 다량으로 포함하고 있어 상용화에 제한이 있다. 예컨대 인의 높은 증기압 때문에 다량의 인을 합금에 첨가하기 위해서는 특수한 방법을 사용해야 하는 문제가 있다.However, in order to manufacture the nickel-based bulk amorphous alloy by the casting method and industrial use, it is necessary to develop an alloy having a larger supercooled liquid region and excellent amorphous forming ability. In addition, the conventional nickel-based alloy contains a large amount of P (phosphorus) and B (boron), which are disadvantageous in manufacturing, and thus there is a limitation in commercialization. For example, due to the high vapor pressure of phosphorus, there is a problem of using a special method to add a large amount of phosphorus to the alloy.

따라서 주조법에 의해서 종래의 니켈기 비정질 합금에 비하여 비정질 형성능이 월등하게 우수하며, 높은 증기압을 갖는 인 등의 원소를 함유하지 않은 새로운 니켈기 벌크 비정질 합금의 개발이 절실히 요구되고 있다.Therefore, by the casting method, there is an urgent need for development of a new nickel-based bulk amorphous alloy that is superior in amorphous forming ability to conventional nickel-based amorphous alloys and does not contain elements such as phosphorous having a high vapor pressure.

본 발명은 이를 감안하고 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 주조법에 의하여 제조가 가능할 정도로 비정질 형성능이 우수하며, 높은 증기압을 갖는 인 등의 비금속 원소를 다량으로 함유하지 않은 새로운 니켈기 다원소 비정질 합금조성물을 제공하는 것이다.The present invention has been made in view of this and solves the conventional problems, the object of the present invention is excellent in amorphous forming ability to be manufactured by the casting method, and does not contain a large amount of non-metallic elements such as phosphorous having a high vapor pressure It is to provide a new nickel-based multi-element amorphous alloy composition.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 니켈기 다원소 비정질 합금조성물은 일반식 Ni_aZr_bAl_c(A_x,B_y)로 표현되고, 상기 a, b 및 c는 각각 Ni(니켈), Zr(지르코늄) 및 Al(알루미늄)의 원자％이고, 상기 A는 Y(이트륨), Hf(하프늄) 또는 Ta(탄탈늄) 중 선택된 하나 이상의 원소이며 상기 x는 그 원자％이고, 상기 B는 Nb(니오븀), Cu(구리) 또는 Si(실리콘) 중 선택된 하나 이상의 원소이며 상기 y는 그 원자％이고, 상기 a는 50원자％≤a ≤65원자％, 상기 b는 10원자％≤b ＜28원자％, 상기 c는 1원자％≤c ≤10 원자％, 상기 x와 y의 x＋y는 0원자％＜x＋y ≤25원자％임을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the nickel-based multi-element amorphous alloy composition according to the present invention is represented by general formula Ni _a Zr _b Al _c (A _x , B _y ), wherein a, b and c are each Ni (nickel), Atomic percentage of Zr (zirconium) and Al (aluminum), wherein A is at least one element selected from Y (yttrium), Hf (hafnium) or Ta (tantalum), x is its atomic%, and B is Nb (Niobium), Cu (copper), or Si (silicon), at least one element selected from which y is the atomic%, a is 50 atomic% ≤ a ≤ 65 atomic%, and b is 10 atomic% ≤ b <28 Atom%, c is 1 atomic% ≤ c ≤ 10 atomic%, x and y of the x and y is characterized in that 0 atomic% <x + y ≤ 25 atomic%.

본 발명은, 상기 a는 50원자％≤a ≤62원자％, 상기 b는 15원자％≤b ＜28원자％, 상기 c는 1원자％≤c ≤10원자％, 상기 x는 1원자％≤x ≤12원자％인 것이 다른 특징이다.In the present invention, the a is 50 atomic% ≤ a ≤ 62 atomic%, the b is 15 atomic% ≤ b <28 atomic%, the c is 1 atomic% ≤ c ≤ 10 atomic%, the x is 1 atomic% ≤ Another characteristic is that x? 12 atomic%.

본 발명은, 상기 A는 Y(이트륨)을 포함하고, 상기 B는 Nb(니오븀) 및 Cu(구리)를 포함하며, 상기 a는 52원자％≤a ≤62원자％, 상기 b는 16원자％≤b ＜28원자％, 상기 c는 1원자％≤c ≤10원자％, 상기 x는 1원자％≤x ≤12원자％, 상기 y는 0원자％＜y ≤8원자％인 것이 또다른 특징이다.In the present invention, A includes Y (yttrium), B includes Nb (niobium) and Cu (copper), the a is 52 atomic% ≤ a ≤ 62 atomic%, and the b is 16 atomic% ≤ b <28 atomic%, c is 1 atomic% ≤ c ≤ 10 atomic%, x is 1 atomic% ≤ x ≤ 12 atomic%, and y is 0 atomic% <y ≤ 8 atomic% to be.

본 발명은, 상기 A는 Hf(하프늄)을 포함하고, 상기 B는 Nb(니오븀)을 포함하며, 상기 a는 58원자％≤a ≤62원자％, 상기 b는 11원자％≤b ＜28원자％, 상기 c는 1원자％≤c ≤10원자％, 상기 x는 1원자％≤x ≤12원자％, 상기 y는 10원자％≤y ≤16원자％인 것이 또다른 특징이다.In the present invention, A includes Hf (hafnium), B includes Nb (niobium), a is 58 atomic% ≤ a ≤ 62 atomic%, and b is 11 atomic% ≤ b <28 atoms %, C is 1 atomic% ≦ c ≦ 10 atomic%, x is 1 atomic% ≦ x ≦ 12 atomic%, and y is 10 atomic% ≦ y ≦ 16 atomic%.

본 발명은, 상기 A는 Ta(탄탈늄)을 포함하고, 상기 B는 Si(실리콘)을 포함하며, 상기 a는 58원자％≤a ≤62원자％, 상기 b는 20원자％≤b ≤31원자％, 상기 c는 2원자％≤c ≤10원자％, 상기 x는 1원자％≤x ≤12원자％, 상기 y는 0원자％＜y ≤5원자％인 것이 또다른 특징이다.In the present invention, A includes Ta (tantalum), B includes Si (silicon), a is 58 atomic% ≤ a ≤ 62 atomic%, and b is 20 atomic% ≤ b ≤ 31 C is 10 atomic%, c is 10 atomic%, x is 1 atomic% ≤x≤12 atomic%, and y is 0 atomic% <y≤5 atomic%.

본 발명은 상기 조건을 만족하는 조성으로써 두께 1㎜ 이상의 벌크 비정질 합금의 형성이 가능하며, 고온 가공성이 우수하여 단조, 압연, 인발 혹은 그 외에 가공공정을 거쳐 비정질 합금을 제조 할 수 있다.The present invention is capable of forming a bulk amorphous alloy having a thickness of 1 mm or more as a composition that satisfies the above conditions.

또한, 본 발명에 의한 비정질 합금은 비정질 상을 기지로 하고 ㎜단위, 혹은 ㎛ 단위의 제 2상을 함유하는 복합재료의 제조가 가능하다.Further, the amorphous alloy according to the present invention can produce a composite material based on the amorphous phase and containing a second phase in mm or in μm.

그리고 본 발명에 의한 비정질 합금은 급속응고법, 금형주조법, 고압주조법 등에 의하여 제조될 수 있으며, 바람직하게는 가스 아토마이징 법에 의하여 제조되는 것이 바람직하다.In addition, the amorphous alloy according to the present invention may be manufactured by a rapid solidification method, a mold casting method, a high pressure casting method, and the like, and preferably, a gas atomizing method is preferable.

본 발명의 니켈기 벌크 비정질 합금은 우수한 비정질 형성능을 갖고 있어서 두께 1㎜ 또는 그 이상의 크기로 주조법에 의하여 제조될 수 있고, 40K 이상의 과냉각 액상영역을 갖고 있어 이 영역의 온도에서 점성 유동을 이용한 고온 성형이 가능할 뿐만 아니라 높은 강도, 내마모성 및 내부식성을 포함하고 있으므로 고강도 내마모 부품, 구조용 재료, 용접 또는 코팅 재료 등으로 제조되어 사용될 수 있다.The nickel-based bulk amorphous alloy of the present invention has excellent amorphous forming ability and can be produced by casting method with a thickness of 1 mm or more, and has a supercooled liquid zone of 40 K or more, thereby forming a high temperature using viscous flow at a temperature of this zone. Not only is this possible, but also includes high strength, abrasion resistance and corrosion resistance, so that it may be manufactured and used as a high strength wear resistant part, a structural material, a welding or coating material, and the like.

<실시예 1><Example 1>

표 1에 주어진 각 조성물의 합금을 아크 용해법에 의해 제조하고, 석영 튜브(quartz tube)에서 용해한 뒤 약 1㎜ 지름의 노즐을 통하여 3000rpm으로 회전하고 있는 구리 휠에 분사시켜 대략 50㎛ 두께의 리본 형태의 합금을 제조하였다.The alloy of each composition given in Table 1 was prepared by the arc melting method, dissolved in a quartz tube and sprayed onto a copper wheel rotating at 3000 rpm through a nozzle of about 1 mm diameter to form a ribbon of approximately 50 μm thickness. The alloy of was prepared.

이와 같이 단롤 멜트 스피닝법에 의해서 제조된 시료를 X선 회절 분석을 행한 결과, 할로(halo) 형태의 회절 피크가 나타남에 따라 비정질 상임을 확인하였다. 그리고 시차 열분석에 의해 유리천이온도, 결정화온도, 결정화시 발열 엔탈피의 양을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다. 또한, 유리천이온도, 결정화온도로부터 과냉각 액상영역을 결정하고 유리천이온도와 액상선의 온도를 사용하여 환산유리천이온도 T_rg(=T_g(K)/T_m(K)) 값을 표 1에 함께 나타내었다.As a result of performing X-ray diffraction analysis on the sample prepared by the single-roll melt spinning method, it was confirmed that the halo form diffraction peaks resulted in an amorphous phase. The glass transition temperature, crystallization temperature, and the amount of exothermic enthalpy during crystallization were measured by differential thermal analysis, and the results are shown in Table 1. In addition, the subcooled liquid phase region is determined from the glass transition temperature and the crystallization temperature, and the glass transition temperature T _rg (= T _g (K) / T _m (K)) value is determined in Table 1 using the glass transition temperature and the liquidus temperature. Shown together.

일반적으로 과냉각 액상영역과 환산유리천이온도가 클수록 비정질 형성을 위한 임계 냉각속도가 낮아짐을 의미하고, 과냉각 액상영역이 클수록 비정질 합금의 점성 유동을 이용한 고온 성형이 보다 더 용이하게 이루어질 수 있음을 의미한다. 표 1의 합금 중 40K 이상의 과냉각 액상영역을 갖는 합금은 이러한 관점에서 특히 주목할 필요가 있다.In general, the higher the supercooled liquid region and the reduced glass transition temperature, the lower the critical cooling rate for amorphous formation. The larger the supercooled liquid region, the higher the temperature forming using the viscous flow of the amorphous alloy. . Of the alloys of Table 1, alloys having a subcooled liquid region of 40 K or above need to be particularly noted in this respect.

시료번호Sample Number 합금조성물Alloy composition T_g(K)T _g (K) T_x(K)T _x (K) ΔT(K)ΔT (K) T_m(K)T _m (K) T_rg T _rg ΔH(J/g)ΔH (J / g) 1One Ni₅₆Zr₃₃Al₁₁ Ni ₅₆ Zr ₃₃ Al ₁₁ 827827 844844 1717 13571357 0.6090.609 55.255.2 22 Ni₆₀Zr₃₂Al₈ Ni ₆₀ Zr ₃₂ Al ₈ 841841 862862 2121 14391439 0.5840.584 46.346.3 33 Ni₆₃Zr₃₁Al₆ Ni ₆₃ Zr ₃₁ Al ₆ 843843 862862 1919 13351335 0.6310.631 44.544.5 44 Ni₆₀Zr₂₉Al₈Hf₃ Ni ₆₀ Zr ₂₉ Al ₈ Hf ₃ 844844 857857 1313 15031503 0.5610.561 44.444.4 55 Ni₆₀Zr₂₇Al₈Hf₅ Ni ₆₀ Zr ₂₇ Al ₈ Hf ₅ 844844 859859 1515 15051505 0.5610.561 43.843.8 66 Ni₆₀Zr₂₅Al₈Hf₇ Ni ₆₀ Zr ₂₅ Al ₈ Hf ₇ 847847 864864 1717 15151515 0.5590.559 41.741.7 77 Ni₆₀Zr₂₇Al₆Hf₇ Ni ₆₀ Zr ₂₇ Al ₆ Hf ₇ 838838 862862 2424 15081508 0.5560.556 50.650.6 88 Ni₆₀Zr₂₈Al₅Hf₇ Ni ₆₀ Zr ₂₈ Al ₅ Hf ₇ 836836 850850 1414 15031503 0.5560.556 48.348.3 99 Ni₆₀Zr₂₉Al₄Hf₇ Ni ₆₀ Zr ₂₉ Al ₄ Hf ₇ 827827 838838 1111 -- -- 48.048.0 1010 Ni₆₀Zr₃₀Al₃Hf₇ Ni ₆₀ Zr ₃₀ Al ₃ Hf ₇ 812812 825825 1313 -- -- 45.145.1 1111 Ni₆₀Zr₂₂Al₈Hf₁₀ Ni ₆₀ Zr ₂₂ Al ₈ Hf ₁₀ 854854 870870 1616 15151515 0.5640.564 39.539.5 1212 Ni₆₀Zr₂₄Al₆Hf₁₀ Ni ₆₀ Zr ₂₄ Al ₆ Hf ₁₀ 843843 864864 2121 -- -- 47.847.8 1313 Ni₆₀Zr₂₅Al₅Hf₁₀ Ni ₆₀ Zr ₂₅ Al ₅ Hf ₁₀ 839839 857857 1616 -- -- 47.447.4 1414 Ni₆₀Zr₂₆Al₄Hf₁₀ Ni ₆₀ Zr ₂₆ Al ₄ Hf ₁₀ 832832 843843 1111 -- -- 46.546.5 1515 Ni₆₀Zr₂₇Al₃Hf₁₀ Ni ₆₀ Zr ₂₇ Al ₃ Hf ₁₀ 823823 835835 1212 -- -- 42.742.7 1616 Ni₆₀Zr₂₃Al₆Hf₇Nb₄ Ni ₆₀ Zr ₂₃ Al ₆ Hf ₇ Nb ₄ 850850 888888 3838 13821382 0.6150.615 51.751.7 1717 Ni₆₀Zr₂₁Al₆Hf₇Nb₆ Ni ₆₀ Zr ₂₁ Al ₆ Hf ₇ Nb ₆ 856856 899899 4343 13861386 0.6180.618 49.049.0 1818 Ni₆₀Zr₂₉Al₈Ta₃ Ni ₆₀ Zr ₂₉ Al ₈ Ta ₃ 852852 872872 2020 -- -- 44.644.6 1919 Ni₆₀Zr₂₇Al₈Ta₅ Ni ₆₀ Zr ₂₇ Al ₈ Ta ₅ 864864 884884 2020 13921392 0.6200.620 44.544.5 2020 Ni₆₀Zr₂₂Al₈Ta₁₀ Ni ₆₀ Zr ₂₂ Al ₈ Ta ₁₀ 888888 903903 1515 14291429 0.6210.621 51.551.5 2121 Ni₆₀Zr₂₅Al₈Ta₇ Ni ₆₀ Zr ₂₅ Al ₈ Ta ₇ 873873 895895 2222 14131413 0.6180.618 42.942.9 2222 Ni₆₀Zr₂₆Al₇Ta₇ Ni ₆₀ Zr ₂₆ Al ₇ Ta ₇ 868868 899899 3131 13971397 0.6210.621 49.849.8 2323 Ni₆₀Zr₂₇Al₆Ta₇ Ni ₆₀ Zr ₂₇ Al ₆ Ta ₇ 861861 897897 3636 13971397 0.6160.616 43.543.5 2424 Ni₆₀Zr₂₈Al₅Ta₇ Ni ₆₀ Zr ₂₈ Al ₅ Ta ₇ 857857 898898 4141 13971397 0.6140.614 52.652.6 2525 Ni₆₀Zr₂₉Al₄Ta₇ Ni ₆₀ Zr ₂₉ Al ₄ Ta ₇ 852852 876876 2424 13981398 0.6090.609 50.350.3 2626 Ni₆₀Zr₂₆Al₆Ta₇Si₁ Ni ₆₀ Zr ₂₆ Al ₆ Ta ₇ Si ₁ 872872 913913 4141 14061406 0.6200.620 48.448.4 2727 Ni₆₀Zr₂₅Al₆Ta₇Si₂ Ni ₆₀ Zr ₂₅ Al ₆ Ta ₇ Si ₂ 886886 914914 2828 14091409 0.6290.629 45.645.6 2828 Ni₆₀Zr₂₄Al₆Ta₇Si₃ Ni ₆₀ Zr ₂₄ Al ₆ Ta ₇ Si ₃ 892892 915915 2323 14151415 0.6300.630 26.626.6 2929 Ni₆₀Zr₂₇Al₅Ta₇Si₁ Ni ₆₀ Zr ₂₇ Al ₅ Ta ₇ Si ₁ 869869 910910 4141 14061406 0.6180.618 54.554.5 3030 Ni₆₀Zr₂₅Al₅Ta₇Si₃ Ni ₆₀ Zr ₂₅ Al ₅ Ta ₇ Si ₃ 890890 920920 3030 14111411 0.6310.631 48.348.3

(표 1 계속)(Continued Table 1)

시료번호Sample Number 합금조성물Alloy composition T_g(K)T _g (K) T_x(K)T _x (K) ΔT(K)ΔT (K) T_m(K)T _m (K) T_rg T _rg ΔH(J/g)ΔH (J / g) 3131 Ni₆₀Zr₂₉Al₈Y₃ Ni ₆₀ Zr ₂₉ Al ₈ Y ₃ 818818 844844 2626 13311331 0.6140.614 36.936.9 3232 Ni₆₀Zr₂₇Al₈Y₅ Ni ₆₀ Zr ₂₇ Al ₈ Y ₅ 803803 836836 3333 13131313 0.6120.612 38.638.6 3333 Ni₆₀Zr₂₂Al₈Y₁₀ Ni ₆₀ Zr ₂₂ Al ₈ Y ₁₀ 771771 797797 2626 12651265 0.6090.609 42.542.5 3434 Ni₆₀Zr₂₉Al₇Y₄ Ni ₆₀ Zr ₂₉ Al ₇ Y ₄ 803803 842842 3939 13261326 0.6060.606 51.851.8 3535 Ni₆₀Zr₂₆Al₇Y₇ Ni ₆₀ Zr ₂₆ Al ₇ Y ₇ 782782 828828 4646 13071307 0.5980.598 54.454.4 3636 Ni₆₀Zr₃₀Al₆Y₄ Ni ₆₀ Zr ₃₀ Al ₆ Y ₄ 797797 845845 4848 13211321 0.6030.603 54.154.1 3737 Ni₆₀Zr₂₉Al₆Y₅ Ni ₆₀ Zr ₂₉ Al ₆ Y ₅ 793793 842842 4949 13111311 0.6050.605 48.948.9 3838 Ni₆₀Zr₂₇Al₆Y₇ Ni ₆₀ Zr ₂₇ Al ₆ Y ₇ 778778 834834 5656 13101310 0.5940.594 50.650.6 3939 Ni₆₀Zr₃₁Al₅Y₄ Ni ₆₀ Zr ₃₁ Al ₅ Y ₄ 796796 837837 4141 13151315 0.6060.606 48.048.0 4040 Ni₆₀Zr₃₀Al₅Y₅ Ni ₆₀ Zr ₃₀ Al ₅ Y ₅ 782782 836836 5454 13091309 0.5970.597 41.841.8 4141 Ni₆₀Zr₂₉Al₅Y₆ Ni ₆₀ Zr ₂₉ Al ₅ Y ₆ 781781 835835 5454 13031303 0.5990.599 49.649.6 4242 Ni₆₀Zr₂₈Al₅Y₇ Ni ₆₀ Zr ₂₈ Al ₅ Y ₇ 776776 832832 5656 13091309 0.5930.593 50.350.3 4343 Ni₆₀Zr₂₉Al₄Y₇ Ni ₆₀ Zr ₂₉ Al ₄ Y ₇ 774774 812812 3838 -- -- 49.149.1 4444 Ni₆₀Zr₃₀Al₃Y₇ Ni ₆₀ Zr ₃₀ Al ₃ Y ₇ 770770 791791 2121 -- -- 48.048.0 4545 Ni₆₀Zr₂₄Al₈Y₇Nb₁ Ni ₆₀ Zr ₂₄ Al ₈ Y ₇ Nb ₁ 792792 827827 3535 -- -- 47.147.1 4646 Ni₆₀Zr₁₈Al₈Y₇Nb₇ Ni ₆₀ Zr ₁₈ Al ₈ Y ₇ Nb ₇ 808808 842842 3434 -- -- 54.354.3 4747 Ni₅₆Zr₂₅Al₈Y₇Cu₄ Ni ₅₆ Zr ₂₅ Al ₈ Y ₇ Cu ₄ 784784 814814 3030 12671267 0.6190.619 42.442.4 4848 Ni₅₄Zr₂₅Al₈Y₇Cu₆ Ni ₅₄ Zr ₂₅ Al ₈ Y ₇ Cu ₆ 774774 800800 2626 12701270 0.6090.609 41.641.6 4949 Ni₅₄Zr₂₅Al₈Y₇Nb₆ Ni ₅₄ Zr ₂₅ Al ₈ Y ₇ Nb ₆ 777777 826826 4949 13221322 0.5880.588 46.346.3

<실시예 2><Example 2>

표 2에 주어진 각 조성의 합금을 아크 용해법에 의해 제조하고 석영 튜브(quartz tube)에서 용해한 뒤 대략 1㎜ 지름의 노즐을 통하여 지름 1 내지 2㎜, 길이 50㎜ 크기의 캐비티(cavity)를 갖는 구리몰드에 주입하여 대략 지름 1 내지 2㎜, 길이 30 내지 50㎜ 크기를 갖는 비정질 합금을 제조하였다.Alloys of each composition given in Table 2 were prepared by the arc melting method and dissolved in a quartz tube, followed by copper having a cavity of 1 to 2 mm in diameter and 50 mm in length through a nozzle of approximately 1 mm diameter. Injection into the mold yielded an amorphous alloy having a diameter of approximately 1 to 2 mm and a length of 30 to 50 mm.

이와 같이 구리몰드주조법에 의해서 제조된 시료를 X선 회절 분석을 행한 결과, 할로(halo)형태의 회절 피크가 나타남에 따라 비정질 상임을 확인하였다. 그리고 시차 열분석에 의해 유리천이온도, 결정화온도, 결정화시 발열 엔탈피의 양을 측정하였고 그 결과를 표 2에 나타내었다. 또한, 유리천이온도, 결정화온도로부터 과냉각 액상영역을 결정하고 유리천이온도와 액상선의 온도를 사용하여 환산유리천이온도 T_rg(=T_g(K)/T_m(K)) 값을 표 2에 함께 나타내었다.As a result of performing X-ray diffraction analysis on the sample prepared by the copper mold casting method, it was confirmed that it was an amorphous phase as the diffraction peak of halo form appeared. The glass transition temperature, crystallization temperature, and amount of exothermic enthalpy during crystallization were measured by differential thermal analysis. The results are shown in Table 2. In addition, the subcooled liquid crystal region is determined from the glass transition temperature and the crystallization temperature, and the glass transition temperature T _rg (= T _g (K) / T _m (K)) is calculated using the glass transition temperature and the liquidus temperature. Shown together.

시료번호Sample Number 합금조성물Alloy composition T_g(K)T _g (K) T_x(K)T _x (K) ΔT(K)ΔT (K) T_m(K)T _m (K) T_rg T _rg ΔH(J/g)ΔH (J / g) 1One Ni₆₀Zr₁₉Al₆Hf₇Nb₈ Ni ₆₀ Zr ₁₉ Al ₆ Hf ₇ Nb ₈ 864864 911911 4747 13921392 0.6210.621 49.349.3 22 Ni₆₀Zr₁₇Al₆Hf₇Nb₁₀ Ni ₆₀ Zr ₁₇ Al ₆ Hf ₇ Nb ₁₀ 867867 914914 4747 14001400 0.6190.619 47.047.0 33 Ni₆₀Zr₁₅Al₆Hf₇Nb₁₂ Ni ₆₀ Zr ₁₅ Al ₆ Hf ₇ Nb ₁₂ 868868 913913 4545 14111411 0.6150.615 46.146.1 44 Ni₆₀Zr₁₃Al₆Hf₇Nb₁₄ Ni ₆₀ Zr ₁₃ Al ₆ Hf ₇ Nb ₁₄ 877877 913913 3636 14191419 0.6180.618 39.439.4 55 Ni₆₀Zr₂₆Al₅Ta₇Si₂ Ni ₆₀ Zr ₂₆ Al ₅ Ta ₇ Si ₂ 878878 924924 4646 14101410 0.6230.623 51.151.1 66 Ni₆₀Zr₂₅Al₈Y₇ Ni ₆₀ Zr ₂₅ Al ₈ Y ₇ 790790 825825 3535 12981298 0.6090.609 47.147.1 77 Ni₆₀Zr₂₇Al₇Y₆ Ni ₆₀ Zr ₂₇ Al ₇ Y ₆ 790790 834834 4444 13171317 0.6000.600 49.349.3 88 Ni₆₀Zr₂₈Al₇Y₅ Ni ₆₀ Zr ₂₈ Al ₇ Y ₅ 800800 839839 3939 13201320 0.6060.606 47.547.5 99 Ni₆₀Zr₂₈Al₆Y₆ Ni ₆₀ Zr ₂₈ Al ₆ Y ₆ 782782 838838 5656 13111311 0.5960.596 50.350.3 1010 Ni₆₀Zr₂₃Al₈Y₇Nb₂ Ni ₆₀ Zr ₂₃ Al ₈ Y ₇ Nb ₂ 791791 828828 3737 12921292 0.6120.612 47.147.1 1111 Ni₆₀Zr₂₂Al₈Y₇Nb₃ Ni ₆₀ Zr ₂₂ Al ₈ Y ₇ Nb ₃ 794794 833833 3939 12901290 0.6160.616 46.246.2 1212 Ni₆₀Zr₂₁Al₈Y₇Nb₄ Ni ₆₀ Zr ₂₁ Al ₈ Y ₇ Nb ₄ 797797 834834 3737 12801280 0.6230.623 46.546.5 1313 Ni₆₀Zr₂₀Al₈Y₇Nb₅ Ni ₆₀ Zr ₂₀ Al ₈ Y ₇ Nb ₅ 801801 838838 3737 12831283 0.6240.624 47.947.9 1414 Ni₅₈Zr₂₅Al₈Y₇Cu₂ Ni ₅₈ Zr ₂₅ Al ₈ Y ₇ Cu ₂ 785785 819819 3333 12801280 0.6090.609 44.244.2 1515 Ni₅₈Zr₂₅Al₈Y₇Nb₂ Ni ₅₈ Zr ₂₅ Al ₈ Y ₇ Nb ₂ 784784 825825 4141 12971297 0.6040.604 47.147.1 1616 Ni₅₆Zr₂₅Al₈Y₇Nb₄ Ni ₅₆ Zr ₂₅ Al ₈ Y ₇ Nb ₄ 780780 835835 5555 13171317 0.5920.592 46.946.9

본 발명의 니켈기 비정질 합금은 10⁶K/s 또는 그보다 현저하게 더 낮은 냉각속도 하에서 액상이 완전히 비정질 상으로 응고하여 773K 이상의 유리천이온도(T_g) 및 20K 이상의 과냉각 액상 영역 ΔT(= 결정화온도(T_x) - 유리천이온도(T_g))를 갖는다.In the nickel-based amorphous alloy of the present invention, the liquid phase solidifies completely into an amorphous phase under a cooling rate of 10 ⁶ K / s or lower, so that the glass transition temperature (T _g ) of 773 K or more and the supercooled liquid region ΔT (= crystallization temperature of 20 K or more). (T _x )-glass transition temperature (T _g )).

특히, 본 발명에서 제시되는 합금 조성물 중에는 구리몰드 주조법에 의해 직경 1㎜ 이상의 벌크 비정질 합금의 제조가 가능하고, 유리천이온도 823K 이상, 과냉각 액상영역이 40 내지 50K 이상의 우수한 비정질 형성능을 갖는 조성물을 포함한다. 또한 본 발명에 의하면 합금 제조시 기술적, 경제적으로 어려움이 있는 P( 인), B(보론) 등의 원소를 함유하지 않는다.In particular, the alloy composition of the present invention is capable of producing a bulk amorphous alloy having a diameter of 1 mm or more by the copper mold casting method, and includes a composition having a glass transition temperature of 823 K or more and a supercooled liquid region having an excellent amorphous forming ability of 40 to 50 K or more. do. In addition, the present invention does not contain elements such as P (phosphorus), B (boron), etc., which are technically and economically difficult in producing the alloy.

본 발명에 따른 니켈기 벌크 비정질 합금은 우수한 비정질 형성능을 갖고 있으며 단롤 멜트스피닝, 쌍롤 멜트스피닝 또는 가스 아토마이징 등 여러 종류의 급속응고법에 의해 제조될 수 있다. 그리고 본 발명의 합금 조성중 일부 조성의 합금은 10³K/s 또는 그 이하의 냉각속도에서 벌크 비정질 합금으로 제조될 수 있으며, 벌크 비정질 합금의 제조 방법으로는 금형주조법, 용탕단조법 등이 있다.The nickel-based bulk amorphous alloy according to the present invention has excellent amorphous forming ability and can be prepared by various kinds of rapid solidification methods such as single roll melt spinning, twin roll melt spinning or gas atomization. And the alloy of some of the alloy composition of the present invention can be produced as a bulk amorphous alloy at a cooling rate of 10 ³ K / s or less, and the manufacturing method of the bulk amorphous alloy includes a die casting method, molten metal forging method and the like.

이상으로부터의 본 발명에 의하면 30 내지 60K의 매우 큰 과냉각 액상영역을 얻는 것이 가능하며, 특히 우수한 가공성을 확보할 수 있기 때문에 주조법에 의하여 판상 혹은 기타 형태의 벌크 비정질 합금을 제조한 뒤 과냉각 액상영역에서 점성유동을 이용하여 특정형태의 부품으로 용이하게 성형할 수 있는 이점이 있다. 아울러, 본 발명의 니켈기 비정질 합금을 가스 아토마이징법에 의해 비정질 분말을 제조한 뒤 분말의 예비 성형체를 과냉각 액상영역의 고온에서 높은 압력을 가하여 비정질 구조를 그대로 유지하면서 벌크 비정질 부품으로 성형이 가능하다.According to the present invention as described above, it is possible to obtain a very large supercooled liquid zone of 30 to 60K, and in particular, because it is possible to secure excellent workability, after producing a plate-shaped or other type of bulk amorphous alloy by the casting method, There is an advantage that can be easily molded into a particular type of part using the viscous flow. In addition, after preparing the amorphous powder of the nickel-based amorphous alloy of the present invention by the gas atomizing method, the preform of the powder can be molded into a bulk amorphous part while maintaining the amorphous structure by applying a high pressure at a high temperature in the supercooled liquid region. Do.

이상으로 본 발명에 따른 니켈기 다원소 비정질 합금조성물에 대하여 설시하였으나, 본 발명은 아래의 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.As described above with respect to the nickel-based multi-element amorphous alloy composition according to the present invention, the present invention is capable of various changes, substitutions and modifications without departing from the spirit or scope of the invention described in the claims below.

상술한 바와같이 본 발명의 니켈기 비정질 합금조성물은 높은 강도, 내마모성, 내부식성을 포함하고 있으므로 고강도 내마모품, 구조용 재료, 용접 및 코팅 재료 등에 벌크 형태의 비정질 합금으로 제조되어 사용될 수 있다.As described above, since the nickel-based amorphous alloy composition of the present invention includes high strength, wear resistance, and corrosion resistance, the nickel-based amorphous alloy composition may be manufactured and used as a bulk amorphous alloy in high strength wear resistant products, structural materials, welding and coating materials, and the like.

Claims

일반식 Ni_aZr_bAl_c(A_x,B_y)로 표현되고,Represented by the general formula Ni _a Zr _b Al _c (A _x , B _y ),

상기 a, b 및 c는 각각 Ni(니켈), Zr(지르코늄) 및 Al(알루미늄)의 원자％이고,A, b and c are the atomic% of Ni (nickel), Zr (zirconium) and Al (aluminum), respectively

상기 A는 Y(이트륨), Hf(하프늄) 또는 Ta(탄탈늄) 중 선택된 하나 이상의 원소이며 상기 x는 그 원자％이고,A is at least one element selected from Y (yttrium), Hf (hafnium) or Ta (tantalum) and x is the atomic percentage thereof,

상기 B는 Nb(니오븀), Cu(구리) 또는 Si(실리콘) 중 선택된 하나 이상의 원소이며 상기 y는 그 원자％이고,B is at least one element selected from Nb (niobium), Cu (copper) or Si (silicon), and y is the atomic percentage thereof,

상기 a는 50원자％≤a ≤65원자％, 상기 b는 10원자％≤b ＜28원자％, 상기 c는 1원자％≤c ≤10 원자％, 상기 x와 y의 x＋y는 0.1원자％＜x＋y ≤25원자％임을 특징으로 하는 니켈기 다원소 비정질 합금조성물.A is 50 atomic% ≤ a ≤ 65 atomic%, b is 10 atomic% ≤ b <28 atomic%, c is 1 atomic% ≤ c ≤ 10 atomic%, and x + y of x and y is 0.1 atomic% < Nickel-based multi-element amorphous alloy composition, characterized in that x + y ≤ 25 atomic%.

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 a는 50원자％≤a ≤62원자％, 상기 b는 15원자％≤b ＜28원자％, 상기 c는 1원자％≤c ≤10원자％, 상기 x는 1원자％≤x ≤12원자％임을 특징으로 하는 니켈기 다원소 비정질 합금조성물.A is 50 atom% ≤ a ≤ 62 atom%, b is 15 atom% ≤ b <28 atom%, c is 1 atom% ≤ c ≤ 10 atom%, and x is 1 atom% ≤ x ≤ 12 atom A nickel-based multi-element amorphous alloy composition, characterized in that%.

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 A는 Y(이트륨)을 포함하고,A comprises Y (yttrium),

상기 B는 Nb(니오븀) 및 Cu(구리)를 포함하며,B comprises Nb (niobium) and Cu (copper),

상기 a는 52원자％≤a ≤62원자％, 상기 b는 16원자％≤b ＜28원자％, 상기 c는 1원자％≤c ≤10원자％, 상기 x는 1원자％≤x ≤12원자％, 상기 y는 0.1원자％＜y ≤8원자％임을 특징으로 하는 니켈기 다원소 비정질 합금조성물.A is 52 atom% ≤ a ≤ 62 atom%, b is 16 atom% ≤ b <28 atom%, c is 1 atom% ≤ c ≤ 10 atom%, and x is 1 atom% ≤ x ≤ 12 atom %, The y is 0.1 atomic% <y ≤ 8 atomic% nickel-based multi-element amorphous alloy composition.

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 A는 Hf(하프늄)을 포함하고,A comprises Hf (hafnium),

상기 B는 Nb(니오븀)을 포함하며,B comprises Nb (niobium),

상기 a는 58원자％≤a ≤62원자％, 상기 b는 11원자％≤b ＜28원자％, 상기 c는 1원자％≤c ≤10원자％, 상기 x는 1원자％≤x ≤12원자％, 상기 y는 10원자％≤y ≤16원자％임을 특징으로 하는 니켈기 다원소 비정질 합금조성물.A is 58 atomic% ≤ a ≤ 62 atomic%, b is 11 atomic% ≤ b <28 atomic%, c is 1 atomic% ≤ c ≤ 10 atomic%, and x is 1 atomic% ≤ x ≤ 12 atoms %, Wherein y is 10 atomic% ≤ y ≤ 16 atomic%, nickel-based multi-element amorphous alloy composition.

제1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 A는 Ta(탄탈늄)을 포함하고,A includes Ta (tantalum),

상기 B는 Si(실리콘)을 포함하며,B comprises Si (silicon),

상기 a는 58원자％≤a ≤62원자％, 상기 b는 20원자％≤b ≤31원자％, 상기 c는 2원자％≤c ≤10원자％, 상기 x는 1원자％≤x ≤12원자％, 상기 y는 0원자％＜y ≤5원자％임을 특징으로 하는 니켈기 다원소 비정질 합금조성물.A is 58 atomic% ≤ a ≤ 62 atomic%, b is 20 atomic% ≤ b ≤ 31 atomic%, c is 2 atomic% ≤ c ≤ 10 atomic%, and x is 1 atomic% ≤ x ≤ 12 atoms %, Wherein y is 0 atomic% <y ≤ 5 atomic%, nickel-based multi-element amorphous alloy composition.