[發明專利]一種非晶合金壓鑄方法及非晶合金

有效

• 申請號: 201911335322.0
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110923588B
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 王晶
• 申請（專利權）人: 瑞聲科技（南京）有限公司
• 主分類號: C22C45/10
• 分類號: C22C45/10;B22D17/00
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 鮑竹

本發明提供了一種非晶合金壓鑄方法及由該方法直接獲得的非晶合金，其中，非晶合金壓鑄方法的主要步驟為：將母合金加入到真空壓鑄機中熔煉，熔煉時的斷電溫度為950℃，然后進行半固態壓鑄，半固態壓鑄的溫度為810?850℃，最終形成晶化度為5?8％的非晶合金。本發明制備的非晶合金中均勻分布有納米晶體結構，并形成枝晶相，枝晶相能夠阻止單一剪切帶的擴展，誘發更多剪切帶的形成，而使得材料的塑性變形能力有了較大的提高，改善了非晶合金的韌性。

【技術領域】

本發明涉及非晶合金技術領域，尤其涉及一種非晶合金壓鑄方法及由該方法直接制備得到的非晶合金。

【背景技術】

塊體非晶(Bulk Metallic Glass，簡稱BMG)也稱金屬玻璃，通常是在1000℃以上、液體合金處于完全的液態下進行熔煉，然后進行快速的冷卻使金屬來不及結晶，最終得到的是完全的非晶態，具有長程無序、短程有序的結構特點，屬于熱力學的亞穩態，固態時原子的三維空間呈拓撲無序排列,不存在位錯、晶界等缺陷，兼有金屬和玻璃的特性，具有極高的強度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性能。

但是塊體非晶合金的斷裂韌性很低，高度局域化的剪切行為使得單一的BMG通常是在沒有明顯室溫塑性變形的情況下，以突然失效的脆性斷裂方式發生災難性斷裂，嚴重制約著BMG作為先進結構材料在工程中的應用。

因此，現有技術還有待發展。

【發明內容】

本發明的目的在于提供一種非晶合金壓鑄方法及非晶合金，以解決現有的非晶合金斷裂韌性很低的問題。

本發明的技術方案如下：一種非晶合金壓鑄方法，將母合金加入到真空壓鑄機中熔煉，熔煉時的斷電溫度為950℃，然后進行半固態壓鑄，半固態壓鑄的溫度為810-850℃，最終形成晶化度為5-8％的非晶合金；

所述母合金為成分均勻的合金錠，其成分同所述非晶合金的成分。

進一步地，所述非晶合金為Zr基非晶合金。

進一步地，所述真空壓鑄機的參數設置如下：

熔煉功率第一段14Kw；

熔煉功率第二段11Kw；

熔煉功率第三段11Kw；

動模模溫設定值260℃；

定模模溫設定值260℃；

一塊圈數2；

一快位置100mm；

二快圈數2；

二快位置275mm；

增壓圈數2.5；

增壓位置312mm；

錘頭追蹤位置380mm；

增壓儲能120bar；

快速儲能125bar；

壓射時間2.5s；

冷卻時間2s；

回錘時間2s；

模具真空度0.8Pa。

進一步地，所述母合金的制備方法包括：

步驟A、按照非晶合金的成分配比，選取純度大于99.4％的各合金原材料；

步驟B、將所述合金原材料加入到熔煉爐中，預抽真空后充入惰性氣體，將所述合金原材料加熱至1200℃熔煉10min以上，得到所述母合金。

進一步地，所述步驟B中，所述熔煉爐中的真空度不高于10Pa。