一种判定非晶合金是否晶化的方法技术

本发明专利技术提供了一种判定非晶合金是否晶化的方法，浇铸法制备直径尺寸不同的非晶合金圆棒至少4个，压铸法制备厚度不同的样条至少2个，其次，测试上述非晶合金的维氏硬度和抗弯强度，分析这些非晶合金的抗弯强度，按照从高到低的顺序依次排列，若某一非晶合金的抗弯强度小于相邻非晶合金抗弯强度的70%，设定该非晶合金的维氏硬度与相邻非晶合金的维氏硬度的平均值为晶态化合金的维氏临界参考硬度，若待测合金的维氏硬度值大于该维氏临界参考硬度，判断其为非晶合金，若某一合金的维氏硬度值小于该维氏临界参考硬度，判断其为晶态化合金。本发明专利技术的判断方法操作方便，检测速度快，成本低，是一种无损检测方法，尤其适合车间生产的品质监控。

【技术实现步骤摘要】
一种判定非晶合金是否晶化的方法
本专利技术是关于一种非晶合金是否晶化的方法，更具体地是关于一种生产当中快速判断非晶合金产品是否合格的方法。
技术介绍
非晶态合金，是指自然界的各种物质的微观结构可以按其组成原子的排列状态分为两大类：有序结构和无序结构。晶体是典型的有序结构，而气体、液体和非晶态固体属于无序结构。非晶合金是由超急冷凝固，合金凝固时原子来不及有序排列结晶，得到的固态合金是长程无序结构，没有晶态合金的晶粒、晶界存在。非晶合金具有极高的强度、硬度、耐磨性、耐蚀性和高电阻性，而且还表现出优良的超导性和低磁损耗等特点，在IT电子、机械、化工等行业有广泛的应用前景。非晶合金中一旦发现其晶化（即出现大量晶体），将丧失非晶合金的高强度、硬度、耐磨性等性能，因此，在非晶合金的生产中应注意控制生产条件，避免其晶化。X射线检测是判断非晶合金是否晶化最常规的无损检测方法，非晶的特征是馒头峰，而一旦晶化则会出现尖锐的衍射峰；DTA同步热分析仪也能通过加热过程中待测合金的放热曲线来判断是否晶化，非晶合金在加热过程中会经历玻璃转变温度，晶化温度，因此放热曲线上会有明显的晶化放热峰，如果是已经发生晶化的合金则不会出现此种现象。X射线检测和DTA检测都存在制样麻烦，检测周期长，且检测费用高，不利于生产上的大规模应用。而利用力学性能检测非晶是否晶化，目前多为破坏性测试，同时更容易受内部组织缺陷如气孔、夹渣等的影响，判断起来更复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有的非晶合金的晶化检测复杂，不适用于生产车间的品质监控，提供一种测试方法简单，对于车间生产的品质监控来说简便易行的判断是否晶化的方法。一种判定非晶合金是否晶化的方法，首先，浇铸法制备直径尺寸不同的非晶合金圆棒至少4个，压铸法制备厚度不同的样条至少2个，其次，测试上述非晶合金的维氏硬度和抗弯强度，再次，分析这些非晶合金的抗弯强度，按照从高到低的顺序依次排列，若某一非晶合金的抗弯强度小于相邻非晶合金抗弯强度的70%，设定该非晶合金的维氏硬度与相邻非晶合金的维氏硬度的平均值为晶态化合金的维氏临界参考硬度，若待测合金的维氏硬度值大于该维氏临界参考硬度，判断其为非晶合金，若某一合金的维氏硬度值小于该维氏临界参考硬度，判断其为晶态化合金。因某一合金体系，虽然其化学元素成分完全相同，如果其原子排列为长程无序，短程有序结构，没有晶态的晶粒、晶界存在，则这一合金体系可以称之为非晶合金，其外在的物理性质抗弯强度、硬度表现往往较高，而若其因制备条件控制出现瑕疵导致其晶化，形成长程有序结构，存在晶粒和晶界，则这一合金体系为普通的晶态合金，普通的合金较非晶合金体系相比，其抗弯强度、耐蚀性、比强度、弹性、耐磨性、硬度均会有所下降。本专利技术的专利技术人经过大量实验发现，因非晶合金的体系形成往往对制备条件要求非常苛刻，因此导致非晶合金的制备过程控制很难达到完美，正因为如此，往往生产当中会不定期出现很多不合格产品，而这些瑕疵品与合格品混在一起较难辨别。本专利技术的专利技术人基于现实的生产需求，需要对瑕疵品与合格品进行快速判断，并根据这种结果对生产的条件进行分析确定是否某些控制条件需要优化或者出现了问题，在这种情况下，现有技术中的测试方法并不适合对测试周期要求很短的生产线，因此，本专利技术的专利技术人做了大量的实验，发现非晶合金晶化后，则其力学性能中的抗弯强度下降最为明显，若某一非晶合金的抗弯强度小于相邻非晶合金抗弯强度的70%，则该相邻非晶合金已发生晶化，与此同时，本专利技术的专利技术人发现其力学性能中变化幅度较小的参数为硬度，因此，若设定该非晶合金的维氏硬度与相邻非晶合金的维氏硬度的平均值为晶态化合金的维氏临界参考硬度，这一维氏临界参考硬度将与真正的临界硬度值非常接近。基于上述发现，本专利技术的专利技术人在设定该非晶合金的维氏硬度与相邻非晶合金的维氏硬度的平均值为晶态化合金的维氏临界参考硬度，只需对待测合金进行维氏硬度测试，与之对比就可判定是否晶化，这一维氏临界参考硬度是本专利技术通过实验摸索得到的一个参考值，并非代表非晶合金的真正临界硬度值，因为实验的次数往往是有限次，本专利技术并非要追求科学原理上的真正的临界硬度值，本专利技术的专利技术人经过大量实验发现，用此维氏临界参考硬度即可对生产线上的同一批次的合金进行快速甄别，哪些是晶化体系，哪些是非晶合金体系，从而甄别出合格品。以上方法不仅操作方便简单，而且检测速度快，效率高，成本低，而且对检测样件的形状尺寸要求不严格，同时不用破坏产品外形，是一种无损检测方法。附图说明图1是验证例1合金产品X11、X12、X13、X14、X15、X16的XRD图。图2是验证例1合金产品Y11、Y12、Y13、Y14、Y15、Y16的XRD图。具体实施方式本专利技术提供的一种判定非晶合金是否晶化的方法，首先，浇铸法制备直径尺寸不同的非晶合金圆棒至少4个，压铸法制备厚度不同的样条至少2个，其次，测试上述非晶合金的维氏硬度和抗弯强度，再次，分析这些非晶合金的抗弯强度，按照从高到低的顺序依次排列，若某一非晶合金的抗弯强度小于相邻非晶合金抗弯强度的70%，设定该非晶合金的维氏硬度与相邻非晶合金的维氏硬度的平均值为晶态化合金的维氏临界参考硬度，若待检测合金的维氏硬度值大于该维氏临界参考硬度，判断其为非晶合金，若待检测合金的维氏硬度值小于该维氏临界参考硬度，判断其为晶态化合金。上述判断方法还可以结合XRD测试进行进一步地验证其准确性。本专利技术的专利技术人经过摸索发现，浇铸法制备非晶合金圆棒4个，压铸法制备厚度不同的样条2个时既可以实现上述的测试方法，浇铸法制备圆棒的直径大小只要互相之间有所区别即可，因为一般业内均值直径1厘米以上的大块非晶合金比较难以获得，因此，一般直径大小从毫米级（即1mm或者附近）开始设计并逐渐接近1厘米（即1cm）这样既可以通过摸索发现维氏临界参考硬度。本专利技术的专利技术人经过大量实验发现，优选地，所述浇铸法制备的圆棒4个，直径分别为3mm、5mm、7mm和10mm；压铸法制备的样条2个，厚度分别为0.5mm、1.5mm。理论上来说，浇铸和压铸的数量越多越好，可以发现更为接近的维氏临界参考硬度。因此，进一步优选地，所述浇铸法制备直径尺寸不同的非晶合金圆棒为5个，压铸法制备厚度不同的样条为3个。优选地，所述浇铸法制备的圆棒5个，直径分别为3mm、5mm、7mm、9mm和10mm；压铸法制备的样条3个，厚度分别为0.5mm、1.5mm、10mm。更进一步优选地，所述浇铸法制备直径尺寸不同的非晶合金圆棒为5个，压铸法制备厚度不同的样条为4个。优选地，所述浇铸法制备的圆棒5个，直径分别为3mm、5mm、7mm、9mm和10mm；压铸法制备的样条4个，厚度分别为0.5mm、1.5mm、3mm、10mm。本专利技术的测试方法对于非晶合金体系并没有选择性，所述的非晶合金体系可以为锆基非晶合金、铁基非晶合金、铜基非晶合金中的一种。因非晶合金的多维尺寸的不同，会产生不同的自由体积、原子团簇以及剪切带，以剪切带为例，若提供的非晶合金具有的多维尺寸中，至少一维尺寸小于5毫米，会增加了在非晶合金中的剪切带的数量，而剪切带的增多，会增加非晶合金的塑性形变能力，从而获得优异力学性能，比如材料强度和塑性应变的能力均较佳的非晶合金材料。因此，优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种判定非晶合金是否晶化的方法，首先，浇铸法制备直径尺寸不同的非晶合金圆棒至少4个，压铸法制备厚度不同的样条至少2个，其次，测试上述非晶合金的维氏硬度和抗弯强度，再次，分析这些非晶合金的抗弯强度，按照从高到低的顺序依次排列，若某一非晶合金的抗弯强度小于相邻非晶合金抗弯强度的70%，设定该非晶合金的维氏硬度与相邻非晶合金的维氏硬度的平均值为晶态化合金的维氏临界参考硬度，若待检测合金的维氏硬度值大于该维氏临界参考硬度，判断其为非晶合金，若待检测合金的维氏硬度值小于该维氏临界参考硬度，判断其为晶态化合金。

【技术特征摘要】
1.一种判定非晶合金是否晶化的方法，首先，浇铸法制备直径尺寸不同的非晶合金圆棒至少4个，压铸法制备厚度不同的样条至少2个，其次，测试上述非晶合金的维氏硬度和抗弯强度，再次，分析这些非晶合金的抗弯强度，按照从高到低的顺序依次排列，若某一非晶合金的抗弯强度小于相邻非晶合金抗弯强度的70%，设定该非晶合金的维氏硬度与相邻非晶合金的维氏硬度的平均值为晶态化合金的维氏临界参考硬度，若待检测合金的维氏硬度值大于该维氏临界参考硬度，判断其为非晶合金，若待检测合金的维氏硬度值小于该维氏临界参考硬度，判断其为晶态化合金。2.根据权利要求1所述的判定非晶合金是否晶化的方法，其中，所述浇铸法制备非晶合金圆棒4个，压铸法制备厚度不同的样条2个。3.根据权利要求2所述的判定非晶合金是否晶化的方法，其中，所述浇铸法制备的圆棒4个，直径分别为3mm、5mm、7mm和10mm；压铸法制备的样条2个，厚度分别为0.5mm、1.5mm。4.根据权利要求1所述的判定非晶合金是否晶化的方法，其中，所述浇铸法制备直径尺寸不同的非晶合金圆棒为5个，压铸法制备厚度不同的...

【专利技术属性】
技术研发人员：文丹华，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44