[發明專利]非晶合金分段熱塑成型方法

有效

• 申請號: 202110704194.3
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113477768B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 戴明陽;周青峰;惠爽謀;申曦;侯玉婷
• 申請（專利權）人: 常州世竟液態金屬有限公司
• 主分類號: B21D22/02
• 分類號: B21D22/02;B21D37/16;C22C45/10
• 代理公司: 常州至善至誠專利代理事務所(普通合伙) 32409
• 代理人: 趙旭

本發明公開了一種非晶合金分段熱塑成型方法，包括以下步驟，步驟一：將非晶合金初始棒料放置于預成型模具中；步驟二：在初始棒料的兩端設置電極，對初始棒料進行加熱的同時，驅動一電極向另一電極靠近以將初始棒料進行預成型，形成為預壓棒料；步驟三：將預壓棒料放入成型模具中，在預壓棒料的兩端設置電極，對預壓棒料先進行加熱，再驅動一電極向另一電極靠近以將預壓棒料壓入成型腔中進行最終成型，形成為產品。本發明將非晶合金進行兩次成型，提高了非晶合金棒料在最終成型過程中的保溫性能，減小了熱量流失，確保成型時非晶合金具有較好的流動性，更容易填充形成精密零部件，提高了成型效果。

技術領域

本發明屬于非晶合金技術領域，具體涉及一種非晶合金分段熱塑成型方法。

背景技術

非晶合金是一種在極速冷卻條件下，將原子冷凍在液體組態而獲得的一種亞穩態物質，所以塊體非晶成型受到尺寸上的限制。如何獲得大尺度的塊體非晶合金，一直是材料界關注的熱點之一。研究學者發現，通過對非晶成分的組合優化，可顯著提高非晶的形成能力(GFA)，其中在非晶合金中添加小原子Be元素，對非晶材料的GFA影響尤其明顯，但是根據部分行業要求，含Be元素的非晶材料無法應用在相關行業中，因此含?Be元素的非晶材料在應用時受到一定限制。非晶材料具有一種特殊性能，在過冷液相區溫度范圍內具有超塑性，可實現熱塑成型，但是過冷液相區溫度范圍較窄，在非晶熱塑成型過程中，坯料較難實現溫度的穩定控制，特別是是小尺寸非晶坯料，，由于接觸比表面積大，散熱快，材料溫度的降低，導致非晶合金的流動性大幅降低，容易出現型腔填充不滿和填充精度差等問題，無法滿足精密小零件的成型需求。因此，如何提高小尺寸非晶合金的流動性，對于精密產品的熱塑成型至關重要，特別是GFA形成能力較差的無Be非晶合金。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明提出一種非晶合金分段熱塑成型方法，該非晶合金分段熱塑成型方法具有將小直徑非晶材料成型為精密零件的優點。

根據本發明實施例的非晶合金分段熱塑成型方法，包括以下步驟，步驟一：將非晶合金初始棒料放置于預成型模具中；步驟二：在初始棒料的兩端設置電極，對初始棒料進行加熱的同時，驅動一電極向另一電極靠近以將初始棒料進行預成型，形成為預壓棒料；步驟三：將預壓棒料放入成型模具中，在預壓棒料的兩端設置電極，對預壓棒料先進行加熱，再驅動一電極向另一電極靠近以將預壓棒料壓入成型腔中進行最終成型，形成為產品。

根據本發明一個實施例，所述初始棒料的直徑在2-6mm之間。

根據本發明一個實施例，所述預壓棒料的直徑在8-12mm之間。

根據本發明一個實施例，所述步驟二中，預壓的壓力參數為0.1-1T，壓射速度為10-100mm/s。

根據本發明一個實施例，所述步驟二中，加熱電流為0.5-2KA，加熱時間為?100-990ms，初始棒料的加熱溫度為320-500℃。

根據本發明一個實施例，所述步驟三中，最終成型的壓力參數為1.5-4T，壓射速度為300-800mm/s。

根據本發明一個實施例，所述步驟三中，加熱電流為1.5-3KA，加熱時間為?500-990ms，預壓棒料的加熱溫度為400-650℃。

根據本發明一個實施例，所述步驟二的預成型過程和步驟三的最終成型過程均在非晶合金的過冷液相區這一溫度區間進行。

根據本發明一個實施例，所述初始棒料中不含Be元素。

根據本發明一個實施例，所述步驟二和步驟三中的加熱方式為直流電脈沖加熱或電容放電加熱。