一种非晶合金构件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及非晶合金的制备领域，特别是涉及一种非晶合金构件及其制备方法。该方法包括：将金属原材料按设计比例进行配比并合金化，得到非晶母合金，并将非晶母合金加工成预制尺寸；对所述的非晶母合金进行真空压铸：通过调节熔化温度，设定压射速度和控制压射压力确定真空压铸条件，在所述的真空压铸条件下将非晶母合金熔化后压射到模具中，得到非晶合金构件。非晶合金构件的成品率大于或等于90％，强度大于或等于1500MPa，表面光洁度高、无缺陷。本发明专利技术在真空压铸过程中通过控制熔化温度、设定压射速度和控制压射压力等工艺参数变量，确定合理的制备工艺，从而提高非晶合金构件的充型性、成品率以及力学性能。

A kind of amorphous alloy component and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种非晶合金构件及其制备方法
本专利技术涉及非晶合金的制备领域，特别是涉及一种非晶合金构件及其制备方法。
技术介绍
非晶合金是近年来研究发展迅速的新型合金材料，因其具有长程无序短程有序的独特微观结构，非晶合金具有优异的机械性能和理化性能，如：高强度、高硬度、高弹性极限和断裂韧性、在过冷液相区具有极高的超塑性等性能。正因如此，非晶合金越来越多的应用于医疗器械行业、消费电子行业、微型精密件等高端行业中。但目前，现阶段制约非晶合金应用的瓶颈问题主要包括非晶合金成本高、合金组织和缺陷控制难以及合金制备设备缺乏等方面，其中非晶合金的制备方法还面临着合金熔体处理、充形与缺陷控制以及非晶形成微结构控制等难题，这些问题导致非晶合金构件成品率低，性能不稳定，从而制约非晶合金的应用。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种非晶合金构件及其制备方法，所要解决的技术问题是使其提高非晶合金构件的充型性、成品率及力学性能，从而更加适于实用。本专利技术的技术方案是：一种非晶合金构件的制备方法，包括如下步骤：(1)将金属原材料按设计比例进行配比并合金化，得到非晶母合金，并将非晶母合金加工成预制尺寸；(2)对所述的非晶母合金进行真空压铸：通过调节熔化温度，设定压射速度和控制压射压力确定真空压铸条件，在所述的真空压铸条件下将非晶母合金熔化后压射到模具中，得到非晶合金构件。所述的原料包括锆基原料。所述的熔化温度为950～1100℃。所述的压射速度为0.4～0.6m/s。所述的压射压力为6～10MPa。一种非晶合金构件，由所述的方法制备而得，所述的非晶合金构件的成品率大于或等于90％。所述的非晶合金构件的压缩强度大于或等于1500MPa。借由上述技术方案，本专利技术非晶合金构件及其制备方法至少具有下列优点：1)本专利技术通过精确控制熔化温度，从而调控非晶合金熔体的微观结构；控制填充过程熔体温度，熔化温度过低一方面会影响低温非晶相析出，导致非晶合金构件充型后破裂，另一方面会直接影响充型效果，导致充型不完整；温度偏高，熔体易于吸氧，析出高熔点晶态相，合金强度降低，二者均会影响非晶合金的成型。2)本专利技术对于结构简单且壁厚的非晶合金构件，速度可以保证充型质量问题；满足填充情况下，速度越低，成品率越高，表面光洁度越高。3)本专利技术相同压射速度下，压射压力越大，非晶合金构件缩松缩孔越少，表面质量及强度越高。4)本专利技术得到的非晶合金构件成品率大于或等于90％，压缩强度大于或等于1500MPa，充型性好，表面光洁度高、无缺陷。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是实施例1的非晶合金手表壳的俯视图。图2是对比例1的非晶合金手表壳的俯视图。图3是对比例2的非晶合金手表壳的俯视图。图4是对比例3的非晶合金手表壳的俯视图。具体实施方式在具体实施过程中，本专利技术提出的一种非晶合金构件的制备方法，其包括：(1)将各组元金属原材料(如：锆基原料)按设计配比并合金化，得到非晶母合金，并将非晶母合金加工成适合压铸的尺寸；(2)对所述的非晶母合金进行真空压铸：将非晶母合金置于石英或氧化钙坩埚中，并对坩埚所处封闭环境进行抽真空，达到合适真空度后加热熔化非晶母合金，通过调节熔化温度，设定压射速度和控制压射压力确定真空压铸条件，将非晶母合金熔体快速倾倒入料桶中，在所述的真空压铸条件下将非晶母合金熔化后压射至模具中，得到非晶合金构件。非晶合金构件的成品率大于或等于90％，压缩强度大于或等于1500MPa，表面光洁度高、无缺陷。本专利技术中，非晶母合金的最佳熔化温度为950～1100℃。熔化温度过低一方面会影响低温非晶相析出，导致非晶合金构件充型后破裂，另一方面会直接影响充型效果，导致充型不完整。温度偏高，熔体易于吸氧，析出高熔点晶态相，合金强度降低，二者均会影响非晶合金的成型。本专利技术中，压射速度为0.4～0.6m/s，压射压力为6～10MPa。对于结构简单且壁厚的非晶合金构件，速度可以保证充型质量问题；满足填充情况下，速度越低，成品率越高，表面光洁度越高。相同压射速度下，压射压力越大，非晶合金构件缩松缩孔越少，表面质量及强度越高。为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的非晶合金构件及其制备方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。实施例1本实施例中，非晶合金的牌号为：Zr-Y0.8，非晶合金构件的制备方法如下：(1)将各组元金属原材料锆、铜、镍、铝、银、稀土钇合金化，得到非晶母合金，将非晶母合金加工成适合压铸的尺寸；(2)对所述的非晶母合金进行真空压铸：将非晶母合金置于石英或氧化钙坩埚中，并对坩埚、入料桶和模具所处封闭环境进行抽真空，达到合适真空度后加热熔化非晶母合金，将非晶母合金熔体温度加热至950℃，快速倒入入料桶中，以0.4m/s的速度6MPa的压力压射至手表壳模具中，得到非晶合金手表壳。如图1所示，实施例1的非晶合金构件为非晶合金手表壳，非晶合金手表壳的成品率为90％，压缩强度为1600MPa。对比例1本对比例中，非晶合金的牌号为：Zr-Y0.8，非晶合金构件的制备方法如下：(1)将各组元金属原材料锆、铜、镍、铝、银、稀土钇合金化，得到非晶母合金，将非晶母合金加工成适合压铸的尺寸；(2)对所述的非晶母合金进行真空压铸：将非晶母合金置于石英或氧化钙坩埚中，并对坩埚、入料桶和模具所处封闭环境进行抽真空，达到合适真空度后加热熔化非晶母合金，将非晶母合金熔体温度加热至950℃，快速倒入入料桶中，以1.35m/s的速度6MPa的压力压射至手表壳模具中，得到破损的非晶合金手表壳。如图2所示，证明压射速度过快不利于构件成型。对比例2本对比例中，非晶合金的牌号为：Zr-Y0.8，非晶合金构件的制备方法如下：(1)将各组元金属原材料锆、铜、镍、铝、银、稀土钇合金化，得到非晶母合金，将非晶母合金加工成适合压铸的尺寸；(2)对所述的非晶母合金进行真空压铸：将非晶母合金置于石英或氧化钙坩埚中，并对坩埚、入料桶和模具所处封闭环境进行抽真空，达到合适真空度后加热熔化非晶母合金，将非晶母合金熔体温度加热至950℃，快速倒入入料桶中，以0.4m/s的速度4MPa的压力压射至手表壳模具中，得到有缩松缩孔的非晶合金手表壳。如图3所示，证明压射压力不足影响构件表面质量。对比例3本对比例中，非晶合金的牌号为：Zr-Y0.8，非晶合金构件的制备方法如下：(1)将各组元金属原材料锆、铜、镍、铝、银、稀土钇合金化，得到非晶母合金，将非晶母合金加工成适合压铸的尺寸；(2)对所述的非晶母合金进行真空压铸：将非晶母合金置于石英或氧化钙坩埚中，并对坩埚、入料桶和模具所处封闭环境进行抽真空，达到合适真空度后加热熔化非晶母合金，将非晶母合金熔体温度加热至1250℃，快速倒入入料桶中，以0.4m/s的速度6MPa的压力压射至手表壳模具中，得到有流痕、裂纹的非晶合金手表壳。如图4所示，证明熔化温度过高会影响构件表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非晶合金构件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将金属原材料按设计比例进行配比并合金化，得到非晶母合金，并将非晶母合金加工成预制尺寸；(2)对所述的非晶母合金进行真空压铸：通过调节熔化温度，设定压射速度和控制压射压力确定真空压铸条件，在所述的真空压铸条件下将非晶母合金熔化后压射到模具中，得到非晶合金构件。

【技术特征摘要】
1.一种非晶合金构件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将金属原材料按设计比例进行配比并合金化，得到非晶母合金，并将非晶母合金加工成预制尺寸；(2)对所述的非晶母合金进行真空压铸：通过调节熔化温度，设定压射速度和控制压射压力确定真空压铸条件，在所述的真空压铸条件下将非晶母合金熔化后压射到模具中，得到非晶合金构件。2.根据权利要求1所述的非晶合金构件的制备方法，其特征在于，所述的原料包括锆基原料。3.根据权利要求1所述的非晶合金构件的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏伟，汤广全，张海峰，付华萌，李宏，朱正旺，王爱民，张龙，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21