紧固件及其压铸方法以及非晶合金组合物和紧固件的应用技术

本发明专利技术涉及金属材料非晶合金领域，公开了一种紧固件及其压铸方法和非晶合金组合物和紧固件的应用，其中，该紧固件是将非晶合金组合物熔融，然后将熔融后的非晶合金组合物在压铸机中进行压铸而成，其中，所述非晶合金组合物为非晶合金组合物Ⅰ、非晶合金组合物Ⅱ或非晶合金组合物Ⅲ中的任意一种；以及将该紧固件应用在自锁垫圈上。采用本发明专利技术的压铸方法压铸的紧固件具有优异的耐蚀性能；另外，本发明专利技术的压铸方法工艺简单，易于实现近净成型，即可实现复杂件一体成型，精密件一次成型，无需CNC加工和热处理。

Fasteners and their die casting methods as well as the application of amorphous alloy compositions and fasteners

The invention relates to the field of metallic amorphous alloys, and discloses a fastener and its die casting method and application of amorphous alloy compositions and fasteners, in which the fastener melts the amorphous alloy compositions and then diecasts the melted amorphous alloy compositions in a die casting machine. The amorphous alloy compositions are amorphous alloy compositions I and amorphous combination. Any of the metal compositions II or amorphous alloy compositions III; and the application of the fastener to the self-locking washer. In addition, the die casting method of the present invention is simple in technology and easy to realize near net forming, which can realize the integral forming of complex parts, one-time forming of precision parts without CNC processing and heat treatment.

【技术实现步骤摘要】
紧固件及其压铸方法以及非晶合金组合物和紧固件的应用
本专利技术涉及金属材料非晶合金领域，具体涉及一种紧固件及其压铸方法以及非晶合金组合物和紧固件的应用。
技术介绍
紧固件是实现机械连接大量采用的一种最常见方式，是机械工业中的关键基础零部件，是各种海上工程和设施的关键部件之一，紧固件在各种环境中的腐蚀一直是设计者面临的问题。随着人类对海洋开发利用的逐步深入以及规模的不断扩大，对紧固件的需求量日益增加。但苛刻的工作环境使紧固件很容易发生腐蚀，这不仅使得各种设施维护维修的费用增加，还直接影响这些设施或设备的使用安全，甚至会造成灾难性事故。因此研究紧固件的腐蚀防护具有重要的意义。紧固件常用材料有碳钢、不锈钢、铜三种材料，最常用的是碳钢，碳钢紧固件硬度高，不需要高水平的热处理就能有比较优良的硬度和保持度，但缺点是在潮湿的环境下容易生锈；而不锈钢需要高水平的热处理工艺才能够获得较高硬度的产品，而不锈钢、碳钢等材料热处理，例如，表面硬化(淬火)工艺复杂，加工成型困难，耐蚀性无法满足更恶劣的环境；而对于铜，则易于生锈腐蚀。专利申请CN104570682(B)涉及一种包括由第一材料(金属或金属合金)制成的构件的组件系统，所述构件包括轴和台肩，所述构件的轴被接纳在由具有很少或没有塑性域的第二材料(硅、石英、刚玉、二氧化硅、氮化硅或碳化硅)制成的部件的开孔中。根据本专利技术，该组件系统包括由第三材料(铜、黄铜、镍银、ARCAP合金)制成的锁定件。在说明书第[0100]段记载内容：可以想到硅或铝基材料中的不同的“脆性”材料，例如锆或钛基陶瓷或玻璃。锁定件9、19、109、129、209还可由非晶态金属(也称作金属玻璃)的基材形成。其还公开了一种运用在钟表上的小垫圈(即锁定件9、19、109、129、209)。JP2001293551(A)公开了一种非晶合金铸造螺母的方法。US8024980(B2)在说明书第21页第50行记载内容：无线仪表剪切销螺栓44可被制造的非常硬的材料，如高级不锈钢，铬镍铁合金，钛，液态金属，无定形金属合金。US20160356301(A1)在说明书第[0019]段记载内容：至少轴体的一部分112从近侧轴端间隔108是可粘结部114，其至少部分地由一个可结合的材料制成，可粘结材料的一个例子是一种无定形的金属。WO2016186732(A1)在说明书[0006]段记载内容：根据本专利技术的一个实施例，图1是非晶态金属永久紧固件包括销和保持套环。从上述
技术介绍
可以看出，非晶合金可以运用在紧固件(螺栓、螺母、销钉、小垫片)上，但是，制备的紧固件的耐腐蚀性能差，并且，现有技术中并未公开非晶合金应用在自锁垫圈上。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种紧固件及其压铸方法以及非晶合金组合物和紧固件的应用，本专利技术采用具有高强、高硬、高弹性、耐磨损、耐腐蚀、高表观质量以及各向同性的特性的非晶合金组合物压铸制备紧固件；本专利技术采用压铸方法压铸的紧固件具有优异的耐蚀性能；另外，本专利技术的压铸方法工艺简单，易于实现近净成型，即可实现复杂件一体成型，精密件一次成型，无需CNC加工和热处理；以及采用本专利技术的紧固件能够应用在自锁垫圈上。为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种紧固件，其中，该紧固件由非晶合金组合物Ⅰ、非晶合金组合物Ⅱ或非晶合金组合物Ⅲ中的任意一种制成；所述CuaAlbNicMndZreSifRg，其中，a为40-73，b为1-7，c为7-15，d为17-28，e为2-5，f为0-4和g为0-1；其中，R为稀土元素或铌；优选地，R为钇、钆或铌；所述非晶合金组合物Ⅱ的分子式为ZrhTikCumNinBeo，其中，h为56-64，k为19-21，m为5-7，n为3-5和o为9-11；所述非晶合金组合物Ⅲ的分子式为ZrpAlrCusNitYu，其中，p为50-58，r为9-11，s为29-31，t为4-6和u为0-2；其中，Y为钇。优选地，a为43.2-66.9，b为2-7，c为7-12，d为20-28，e为2-5，f为2-4和g为0.1-0.8；其中，h为58-62，k为19.5-20.5，m为5.5-6.5，n为3.5-4.5和o为9.5-10.5；其中，p为51.7-56，r为9.5-10.5，s为29.5-30.5，t为4.5-5.5和u为0.5-1.8。优选地，所述非金合金组合物为非晶合金组合物Ⅱ或非晶合金组合物Ⅲ。第二方面，本专利技术提供了一种紧固件的压铸方法，其中，该压铸方法包括以下步骤：(1)将非金合金组合物在真空熔炼炉中熔融，其中，所述非晶合金组合物为非晶合金组合物Ⅰ、非晶合金组合物Ⅱ或非晶合金组合物Ⅲ中的任意一种；其中，所述CuaAlbNicMndZreSifRg，其中，a为40-73，b为1-7，c为7-15，d为17-28，e为2-5，f为0-4和g为0-1；其中，R为稀土元素或铌；优选地，R为钇、钆或铌；所述非晶合金组合物Ⅱ的分子式为ZrhTikCumNinBeo，其中，h为56-64，k为19-21，m为5-7，n为3-5和o为9-11；所述非晶合金组合物Ⅲ的分子式为ZrpAlrCusNitYu，其中，p为50-58，r为9-11，s为29-31，t为4-6和u为0-2；其中，Y为钇；(2)将熔融后的非晶合金组合物压铸成非晶合金，再将所述非晶合金铸锭，然后在半固态压铸机中进行压铸。优选地，a为43.2-66.9，b为2-7，c为7-12，d为20-28，e为2-5，f为2-4和g为0.1-0.8；其中，h为58-62，k为19.5-20.5，m为5.5-6.5，n为3.5-4.5和o为9.5-10.5；其中，p为51.7-56，r为9.5-10.5，s为29.5-30.5，t为4.5-5.5和u为0.5-1.8。优选地，在步骤(1)中：所述熔融包括预热阶段、加热阶段和保温阶段，其中，所述预热阶段的条件为在功率20-60Kw的条件下预热3-20分钟；所述加热阶段的条件为在功率50-60Kw的条件下加热至1000-1050℃；所述保温阶段的条件为在所述加热阶段的温度条件下保温3-8分钟。优选地，在步骤(2)中，所述压铸的条件包括：浇铸温度为900-1300℃；压力圈数为10-25MPa；保温时间为2-20s。其中，该压铸方法为在氩气保护下在真空度为10Pa以下进行，优选地，该压铸方法为在真空度为5Pa以下进行，然后将熔炉充满充氩气。第三方面，本专利技术提供了一种由上述所述的压铸方法制备的紧固件。第四方面，本专利技术提供了由上述所述的紧固件在自锁垫圈上的应用。第五方面，本专利技术提供了一种非晶合金组合物在紧固件上的应用，其中，将所述非晶合金组合物压铸成非晶合金，再将所述非晶合金铸锭，然后在半固态压铸机中进行压铸成紧固件；其中，所述非晶合金组合物包括非晶合金组合物Ⅰ、非晶合金组合物Ⅱ或非晶合金组合物Ⅲ中的任意一种；所述非晶合金组合物Ⅰ的分子式为CuaAlbNicMndZreSifRg，其中，a为40-73，b为1-7，c为7-15，d为17-28，e为2-5，f为0-4和g为0-1；其中，R为稀土元素或铌；优选地，R为钇、钆或铌；所述非晶合金组合物Ⅱ的分子式为ZrhTikCumNinBeo，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紧固件，其特征在于，该紧固件由非晶合金组合物Ⅰ、非晶合金组合物Ⅱ或非晶合金组合物Ⅲ中的任意一种制成；所述非晶合金组合物Ⅰ的分子式为CuaAlbNicMndZreSifRg，其中，a为40‑73，b为1‑7，c为7‑15，d为17‑28，e为2‑5，f为0‑4和g为0‑1；其中，R为稀土元素或铌；优选地，R为钇、钆或铌；所述非晶合金组合物Ⅱ的分子式为ZrhTikCumNinBeo，其中，h为56‑64，k为19‑21，m为5‑7，n为3‑5和o为9‑11；所述非晶合金组合物Ⅲ的分子式为ZrpAlrCusNitYu，其中，p为50‑58，r为9‑11，s为29‑31，t为4‑6和u为0‑2；其中，Y为钇。

【技术特征摘要】
1.一种紧固件，其特征在于，该紧固件由非晶合金组合物Ⅰ、非晶合金组合物Ⅱ或非晶合金组合物Ⅲ中的任意一种制成；所述非晶合金组合物Ⅰ的分子式为CuaAlbNicMndZreSifRg，其中，a为40-73，b为1-7，c为7-15，d为17-28，e为2-5，f为0-4和g为0-1；其中，R为稀土元素或铌；优选地，R为钇、钆或铌；所述非晶合金组合物Ⅱ的分子式为ZrhTikCumNinBeo，其中，h为56-64，k为19-21，m为5-7，n为3-5和o为9-11；所述非晶合金组合物Ⅲ的分子式为ZrpAlrCusNitYu，其中，p为50-58，r为9-11，s为29-31，t为4-6和u为0-2；其中，Y为钇。2.根据权利要求1所述的紧固件，其中，a为43.2-66.9，b为2-7，c为7-12，d为20-28，e为2-5，f为2-4和g为0.1-0.8；其中，h为58-62，k为19.5-20.5，m为5.5-6.5，n为3.5-4.5和o为9.5-10.5；其中，p为51.7-56，r为9.5-10.5，s为29.5-30.5，t为4.5-5.5和u为0.5-1.8。3.根据权利要求1或2所述的紧固件，其中，所述非金合金组合物为非晶合金组合物Ⅱ或非晶合金组合物Ⅲ。4.一种紧固件的压铸方法，其特征在于，该压铸方法包括以下步骤：(1)将非金合金组合物在真空熔炼炉中熔融，其中，所述非晶合金组合物为非晶合金组合物Ⅰ、非晶合金组合物Ⅱ或非晶合金组合物Ⅲ中的任意一种；所述非晶合金组合物Ⅰ的分子式为CuaAlbNicMndZreSifRg，其中，a为40-73，b为1-7，c为7-15，d为17-28，e为2-5，f为0-4和g为0-1；其中，R为稀土元素或铌；优选地，R为钇、钆或铌；所述非晶合金组合物Ⅱ的分子式为ZrhTikCumNinBeo，其中，h为56-64，k为19-21，m为5-7，n为3-5和o为9-11；所述非晶合金组合物Ⅲ的分子式为ZrpAlrCusNitYu，其中，p为50-58，r为9-11，s为29-31，t为4-6和u为0-2；其中，Y为钇；(2)将熔融后的非晶合金组合物压铸成非晶合金，再将所述非晶合金铸锭，然后在半固态压铸机中进行压铸。5.根据权利要求4所述的压铸方法，其中，a为43.2-66.9，b为2-7，c为7-12，d为20-28，e为2-5，f为2-4和g为0.1-0.8；其中，h为58-62，k为19.5-20.5，m为5.5-6.5，n为3.5-4.5和o...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫清，郭强，王梦得，安维，
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