一种非晶合金的处理方法技术

本发明专利技术提供了一种非晶合金的处理方法，将非晶合金与固体颗粒置于同一容器中混合，容器运动使非晶合金与固体颗粒进行摩擦和碰撞处理；其中，所述固体颗粒的多维尺寸中至少有一维尺寸大于1mm，且多维尺寸中最大尺寸小于30mm，且固体颗粒密度大于2.5g/cm3，且固体颗粒显微硬度大于等于4Gpa；摩擦和碰撞处理的时间大于1分钟。本发明专利技术提供的非晶合金的处理方法，不仅可以使非晶合金获得较高的机械强度，还可以显著改善非晶合金的塑性变形能力，同时具有较高的生产效率，有利于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，将非晶合金与固体颗粒置于同一容器中混合，容器运动使非晶合金与固体颗粒进行摩擦和碰撞处理；其中，所述固体颗粒的多维尺寸中至少有一维尺寸大于1mm，且多维尺寸中最大尺寸小于30mm，且固体颗粒密度大于2.5g/cm3，且固体颗粒显微硬度大于等于4Gpa；摩擦和碰撞处理的时间大于1分钟。本专利技术提供的非晶合金的处理方法，不仅可以使非晶合金获得较高的机械强度，还可以显著改善非晶合金的塑性变形能力，同时具有较高的生产效率，有利于工业化生产。【专利说明】
本专利技术属于非晶合金制造
，更具体地，本专利技术涉及。
技术介绍
非晶合金自1960年被首次发现以来，一直是研究的热点。20世纪90年代采用多元合金化法，降低了非晶合金的临界冷却速度，实现了块体非晶合金的制备，使该类材料的工程应用成为可能。非晶合金具有短程有序、长程无序的结构，使其具有高强度、高弹性极限、抗磨损等优异的力学性能。但由于非晶合金没有晶粒，因此也就没有位错在晶体和晶界处的运动产生的塑性变形，这一特性一方面极大地影响非晶合金的应用范围，另一方面由于可能受产品使用安全的影响难以发挥材料高强度高弹性的优异特性，大大限制了非晶合金作为新一代结构材料的应用。非晶合金塑性的提高、韧性的改善，目前普遍认为主要通过增加合金表面或内部的自由体积，产生更多的剪切带来实现。例如现有技术中有采用在非晶合金表面进行喷砂或喷丸的方式，以改善非晶合金的弯曲塑性变形的能力，取得良好的增塑和增韧效果。然而，喷砂或喷丸的工艺对于小型的产品生产效率低，对于大型的复杂结构产品，又难于实现均匀的喷射处理，甚至某些 部位难于喷射到位。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术中采用喷砂或喷丸对非晶合金进行表面处理工艺中存在的小型产品生产效率低、大型复杂结构产品难以喷射均匀到位的技术问题，提出。具体地，本专利技术的技术方案为: ，将非晶合金与固体颗粒置于同一容器中混合，容器运动使非晶合金与固体颗粒进行摩擦和碰撞处理；其中，所述固体颗粒的多维尺寸中至少有一维尺寸大于Imm,且多维尺寸中最大尺寸小于30mm,且固体颗粒密度大于2.5g/cm3,且固体颗粒显微硬度大于等于4Gpa ;摩擦和碰撞处理的时间大于I分钟。本专利技术提供的非晶合金的处理方法，通过先将非晶合金和固体颗粒置于容器中，然后通过容器运动使位于容器内的非晶合金和固体颗粒进行摩擦和碰撞处理，因此针对任何复杂形状、无论是大型还是小型的非晶合金产品，其均能与固体颗粒发生充分摩擦和碰撞，从而显著消除非晶合金产品表面缺陷，提高该非晶合金的的塑性及韧性，且工艺方法简单、生产效率较高，方便于工业化生产。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术实施例1和对比例3处理后得到的非晶合金样品的应力应变曲线图。【具体实施方式】本专利技术提供了，将非晶合金与固体颗粒置于同一容器中混合，容器运动使非晶合金与固体颗粒进行摩擦和碰撞处理；其中，所述固体颗粒的多维尺寸中至少有一维尺寸大于1mm，且多维尺寸中最大尺寸小于30mm，且固体颗粒密度大于2.5g/cm3,且固体颗粒显微硬度大于等于4Gpa ;摩擦和碰撞处理的时间大于I分钟。本专利技术提供的非晶合金的处理方法，通过先将非晶合金和固体颗粒置于容器中，然后通过容器运动使位于容器内的非晶合金和固体颗粒进行摩擦和碰撞处理，因此针对任何复杂形状、无论是大型还是小型的非晶合金产品，其均能与固体颗粒发生充分摩擦和碰撞，从而显著消除非晶合金产品表面缺陷，提高该非晶合金的的塑性及韧性，且工艺方法简单、生产效率较高，方便于工业化生产。其中，摩擦处理主要消除非晶合金表面缺陷，表面的缺陷(如夹杂物、气孔、裂纹或尖锐的凸点)对于脆性合金材料，很容易成为应力集中点，也很容易成为起裂源，降低非晶合金的使用强度，影响产品的使用效果。而采用固体颗粒对其表面进行摩擦处理，则可以达到消除缺陷的效果。而固体颗粒对非晶合金表面的碰撞则会对合金产生压应力处理或对合金产生微量的弹性变形处理，反复的压应力处理和弹性处理会显著增加合金表面或内部的剪切带数量，从而提高合金的塑性变形的能力。本专利技术中，容器运动可为现有技术中常见的各种运动形式，例如可以为振动、离心式或翻滚式运动等。容器的运动可通过设备进行，例如可以采用振动式研磨机、离心式研磨机、磁力研磨机，但不局限于此。本专利技术的专利技术人发现，本专利技术中与非晶合金进行摩擦和碰撞处理的固体颗粒并非任意固体颗粒均可行，而是必须合适尺寸、足够的材料密度及材料显微硬度，才可以提供足够的能量和表面特性， 对非晶合金表面进行摩擦切削及撞击处理，才能消除产品表面缺陷、改善其弯曲塑性变形的能力。例如，固体颗粒太小或密度太小，无法提供足够的动能，对合金表面产生足够的碰撞能量；固体颗粒太大，则无法对合金表面产生均匀有效地碰撞。本专利技术的专利技术人通过大量实验发现，本专利技术所采用的固体颗粒的多维尺寸中至少有一维尺寸为1mm以上，且多维尺寸中最大尺寸为30mm以下,且固体颗粒密度大于2.5g/cm3，会对非晶合金表面产生有效地摩擦和撞击效果。同时，固体颗粒需要具有足够的显微硬度；显微硬度太低，颗粒表面易于钝化，显著降低对非晶合金表面的摩擦处理效果，而且钝化会吸收撞击能，降低固体颗粒对合金表面压应力处理和对合金产品的整体作用力。本专利技术的专利技术人通过大量实验发现，固体颗粒具有大于等于4Gpa的显微硬度，可以产生显著的改善非晶合金强韧性的能力。综上，本专利技术中，所述固体颗粒的多维尺寸中至少有一维尺寸为1mm以上，且多维尺寸中最大尺寸为30mm以下，且固体颗粒密度大于2.5g/cm3,固体颗粒显微硬度大于等于4Gpa。为保证非晶合金与固体颗粒的摩擦和碰撞充分进行，本专利技术中，摩擦和碰撞处理的时间大于I分钟。足够多的处理时间，可以保证本专利技术处理后的非晶合金具有显著地强韧性改善。但处理时间过长，则会影响非晶合金产品的尺寸精度，因此需要选择适宜产品需求的作用时间。优选情况下，摩擦和碰撞处理的时间为5-60分钟，但不局限于此。采用本专利技术的方法对非晶合金处理过程中，非晶合金与固体颗粒过大的体积比会减少固体颗粒对非晶合金表面处理的几率，并且产生相对运动的困难。本专利技术的专利技术人通过进一步地实验发现，非晶合金与固体颗粒的体积比小于1:2时即能保证有足够多的固体颗粒作用于非晶合金表面，从而可以显著提高非晶合金表面处理的效率，达到理想的处理效果。优选情况下，本 专利技术中，所述固体颗粒的平均粒径为l_30mm。由于非晶合金为亚稳态材料，在高温条件下具有向晶态材料转变的倾向，非晶合金一旦晶态化，则物理化学性能则会发生显著恶化。因此，本专利技术中，所述容器内还容纳有冷却液，对相对运动过程中产生的摩擦和碰撞热能进行冷却，具有更佳的非晶合金增韧改善效果，并能避免非晶晶态化的风险。通常情况下，所述冷却液的体积占容器体积的5%以上。为防止容器运动过程中冷却液从容器内溅出，优选情况下，所述冷却液的体积占容器体积的20%以下。所述冷却液可直接采用现有技术中常用的各种具有液体，例如可直接采用水或水溶液。本专利技术提供的处理方法，可以将成千上万的非晶合金产品同时与固体颗粒混合，进行相对运动摩擦和撞击处理，可以大幅的提高生产效率。为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非晶合金的处理方法，其特征在于，将非晶合金与固体颗粒置于同一容器中混合，容器运动使非晶合金与固体颗粒进行摩擦和碰撞处理；其中，所述固体颗粒的多维尺寸中至少有一维尺寸为1mm以上，且多维尺寸中最大尺寸为30mm以下，且固体颗粒密度大于2.5g/cm3，固体颗粒显微硬度大于等于4Gpa；摩擦和碰撞处理的时间大于1分钟。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张法亮，李运春，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：