CN104023876A - 使用注射模压系统的非晶体合金的注射模压 - Google Patents

使用注射模压系统的非晶体合金的注射模压 Download PDF

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Abstract

公开的是一种注射模压系统，它包括柱塞杆和熔化区，该柱塞杆和熔化区被成一直线地在水平轴线上提供。柱塞杆在水平方向上穿过熔化区运动，以将熔融材料移动到模具中。熔化区可具有容器，该容器被配置成接收穿过其的柱塞杆。在容器与模具和/或到模具的进口之间提供的输送套管也能与柱塞水平地成一直线。注射模压系统可在真空下进行熔化和模压过程。

Description

使用注射模压系统的非晶体合金的注射模压
技术领域
本公开一般涉及一种用来熔化和模压可熔材料的系统和方法，这些可熔材料包括非晶体合金。 
背景技术
各种方法已经用来模压熔融金属材料。例如，模铸法一般包括将熔融金属在高压下注射到模具中。有典型地用来将熔融金属注射到模具中的两种方法：冷腔室和热腔室。在热腔室方法中，将低熔点合金用在鹅颈进给系统中，其中，注射机构浸没在熔融金属槽中。另一方面，在冷腔室方法中，使用较高熔点合金（例如，铝合金），并且在倾注到冷腔室中之前在坩锅中熔化。冷腔室的一些变化包括挤压浇铸和半固态模压。 
成形和模压材料的另一种方法叫做“金属注射模压”或MM，其中，将某些金属的粒状颗粒与粘结剂混合，形成形状，及然后将粘结剂除去和烧结。 
发明内容
本公开的一个方面提供一种注射模压系统，这种注射模压系统具有：熔化区，被配置成熔化接收在其中的可熔材料；和柱塞杆，被配置成将熔融材料从熔化区排出并进入到模具中，其中，柱塞杆和熔化区被成一直线地在水平轴线上提供，从而柱塞杆在水平方向上穿过熔化区运动，以将熔融材料移动到模具中。 
本公开的另一个方面提供一种注射模压系统，这种注射模压系统具有：容器，它具有用来接收可熔材料的本体，并且被配置成熔化其中的材料；柱塞杆，被配置成使熔融材料从容器穿过输送套管移动到 模具中运动，其中，柱塞杆、容器和输送套管被成一直线地在水平轴线上提供，从而柱塞杆在水平方向上穿过容器运动，以将熔融材料移动到输送套管中。 
本公开的又一个方面提供一种注射模压系统，这种注射模压系统具有：温度调节容器、感应源、真空模具、及柱塞杆。温度调节容器具有本体、以及一个或多个温度调节管线，该本体用来接收非晶体合金材料，并且被配置成熔化其中的非晶体合金材料，该一个或多个温度调节管线被配置成，使液体在其中流动以用来调节容器的温度。感应源定位成与温度调节容器相邻，并且被配置成熔化非晶体合金材料。真空模具被配置成通过进口接收熔融非晶体合金，并且被配置成模压熔融非晶体合金材料并在真空下。柱塞杆被配置成将熔融非晶体合金材料从温度调节容器的本体排出到真空模具中。温度调节容器、真空模具的进口、及柱塞杆被成一直线地在水平轴线上提供，从而柱塞杆在水平方向上穿过温度调节容器的本体运动，以将熔融材料从温度调节容器排出并经进口进入到真空模具中。 
本公开的其它特征和优点由如下详细描述、附图、及附属权利要求书将成为显然的。 
附图说明
图1表明按照实施例的一种示范注射模压系统的示意图。 
图2表明容器和感应源，该容器和感应源可用在按照实施例的图1的系统的熔化区中。 
图3和4分别表明真空模具的平面图和剖视图（沿图3的线4-4取得），该真空模具可供按照实施例的图1的系统使用。 
图5提供示范块体固化非晶体合金的温度-粘度图。 
图6提供用于示范块体固化非晶体合金的时间-温度转化（TTT）图的示意图。 
具体实施方式
这里表明的方法、技术、及装置不打算限于表明的实施例。在本说明书中引用的全部公报、专利、及专利申请都由此通过参考全部包括。 
冠词“a”和“an”（一个）这里用来指冠词的语法对象的一个或多于一个（即，至少一个）。作为例子，“聚合物树脂（a polymer resin）”是指一种聚合物树脂或多于一种聚合物树脂。这里引用的任何范围都是包含性的。贯穿本说明书使用的术语“大体”和“约”用来描述和说明小波动。例如，它们可指小于或等于±5%，如小于或等于±2%，如小于或等于±1%，如小于或等于±0.5%，如小于或等于±0.2%，如小于或等于±0.1%，如小于或等于±0.05%。 
如这里公开的那样，系统（或装置或机器）被配置成进行材料（一种或多种）（如非晶体合金）的注射模压。系统被配置成，在将熔融材料注射到用来模压的模具中之前，通过在较高熔化温度下熔化而处理这样的材料。如下面进一步描述的那样，系统的各部分彼此成一直线地定位。按照一些实施例，系统的各部分（或到其的进出口）在水平轴线上对准。 
图1表明这样一种示范系统的示意图。更明确地说，图1表明一种注射模压系统10。按照实施例，注射模压系统10具有熔化区12和至少一根柱塞杆14，该熔化区12被配置成熔化接收在其中的可熔材料，该至少一根柱塞杆14被配置成将熔融材料从熔化区12排出到模具16中。至少柱塞杆14和熔化区12成一直线地提供，并且提供在水平轴线（例如，X轴）上，从而柱塞杆14在水平方向上（例如，沿X轴）大体穿过熔化区12运动，以将熔融材料运动到模具16中。模具可定位成与熔化区相邻。 
可熔材料可按任何数量的形式接收在熔化区中。例如，可熔材料可以按锭块（固态）、半固态、预热的浆膏、粉末、丸粒、等等的形式提供到熔化区12中。在一些实施例中，加料端口（如锭块加料端口18的所表明的例子）可以提供为注射模压系统10的部分。加料端口18能是提供在机器内在任何数量的地方处的分离开口或区域。在实施 例中，加料端口18可以是穿过机器的一个或多个部分的路径。例如，材料（例如，锭块）可以在水平方向上由柱塞14插入到容器20中，或者可以在水平方向上从注射系统10的模具侧插入（例如，穿过模具16和/或穿过输送套管30进入容器20中）。在其它实施例中，可熔材料可按其它方式和/或使用其它装置（例如，穿过注射系统的相对端部）提供到熔化区12中。 
熔化区12包括熔化机构，该熔化机构被配置成接收可熔材料并且随着将它加热到熔融状态而保持材料。熔化机构可以呈例如容器20的形式，该容器20具有本体22，该本体22用来接收可熔材料，并且被配置成熔化其中的材料。图2表明容器20的示范示意图，该容器20包括本体22（或基座），该本体22用于其中被熔化的可熔材料。贯穿本公开所使用的容器是由为将物质加热到高温采用的材料制成的容器。例如，在实施例中，容器可以是坩锅，如船式坩锅、或结壳式坩锅。在实施例中，容器20是冷床熔化装置，该冷炉床熔化装置，被配置成在真空下（例如，由真空装置38或泵施加）的同时用于可熔材料（一种或多种）。在下面进一步描述的一个实施例中，容器是温度调节容器。 
容器20也可以具有用来将材料（例如，原料）输入到其本体的接收或熔化部分24中的进口。在图2中表示的实施例中，容器20的本体22包括大体U形结构。然而，这种所表明形状不意味着是限制性的。容器20可包括任何数量的形状或构造。容器的本体22具有长度，并且可在纵向和水平方向上延伸，从而使用柱塞14熔融材料从其水平地除去。例如，本体可以包括基座，该基座具有从其竖直延伸的侧壁。用于加热或熔化的材料可以接收在容器的熔化部分24中。熔化部分24被配置成接收待在其中熔化的可熔材料。例如，熔化部分24具有用来接收材料的表面。容器20可以在其熔化部分24中使用用于传送的注射系统的一个或多个装置（例如，加料端口和柱塞）接收材料（例如，呈锭块的形式）。 
在实施例中，本体22和/或其熔化部分24可以包括大体弄圆的和 /或光滑表面。例如，熔化部分24的表面可以按圆弧形状形成。然而，本体22的形状和/或表面不意味着是限制性的。本体22可以是整体结构，或者由接合或加工在一起的分离部分形成。本体22可以由任何数量的材料（例如，铜、银）形成，包括一个或多个涂层、和/或构造或设计。在实施例中，容器20的本体22由一种材料形成，这种材料不会放出污染物，或将污染物输送到可熔/熔融材料。例如，一个或多个表面可以在其中具有凹口或凹槽。 
容器20的本体22可以被配置成接收在水平方向上穿过的柱塞杆，以使熔融材料运动。就是说，在实施例中，熔化机构与柱塞杆在同一轴线上，并且本体可构造和/或定尺寸成接收柱塞杆的至少一部分。因而，柱塞杆14可被配置成通过大体穿过容器20的运动使熔融材料（在加热/熔化之后）从容器运动到模具16中。参照在图1中的系统10的表明实施例，例如，柱塞杆14在水平方向上从右向左穿过容器20的本体22运动，使熔融材料向模具16运动并将熔融材料推向模具16。 
为了加热熔化区12和熔化在容器20中接收的可熔材料，注射系统10也包括热源，该热源用来加热和熔化可熔材料。如果大体上不是整个本体22本身，则容器的至少熔化部分24被配置成这样被加热，从而使其中接收的材料熔化。加热使用例如感应源26完成，该感应源26定位在被配置成熔化可熔材料熔化区12内。在实施例中，感应源26定位成与容器20的本体22相邻。例如，如图2所示，感应源26可以呈线圈的形式，该线圈按螺旋线图案大体绕本体22的长度定位。相应地，容器20配置成使用电源或源28，通过将电力供给到感应源/线圈26，感应地熔化在熔化部分24内的可熔材料（例如，插入的锭块）。感应线圈26配置成加热和熔化由容器20包含的任何材，而不熔化和湿润容器20。感应线圈26向容器20发射射频（RF）波。如表示的那样，本体22和围绕容器20的线圈26可以配置成在水平方向上沿水平轴线（例如，X轴）定位。 
在一个实施例中，容器20是温度调节容器。这样一种容器包括一个或多个温度调节管线，如在图2中表示的冷却管线（一个或多个） 25，该一个或多个温度调节管线配置成液体（例如，水、或其它流体）在其中流动，用来调节容器的温度（例如，为了强制冷却容器）。这样一种强制冷却坩锅也可提供在与柱塞杆相同的轴线上。冷却管线（一个或多个）25帮助防止容器20本身的本体22的过分加热和熔化。冷却管线（一个或多个）25帮助将容器保持在阻止熔化/熔融材料（例如，熔融非晶体合金）湿润的温度下。冷却管线（一个或多个）可以连接到冷却系统上，该冷却系统配置成诱导在容器中液体的流动。冷却管线（一个或多个）25可以包括用于液体或流体穿过其流动的一个或多个进口和出口。冷却管线的进口和出口可以按任何数量的方式构造，并且不意味着被限制。例如，冷却管线（一个或多个）25可以相对于熔化部分24这样定位，从而其上的材料熔化，并且调节容器温度（即，吸收热量，并且冷却容器）。例如，在图2中表示的说明性实施例中，对于包括一段长度和在纵向方向上延伸的船型或坩锅型容器，其熔化部分24也可以在纵向方向上延伸。按照实施例，冷却管线（一个或多个）25可以在纵向方向上相对于熔化部分24定位。例如，冷却管线（一个或多个）25可以定位在本体22的基座中（例如，在其材料接收表面下面）。在另一个实施例中，冷却管线（一个或多个）25可以定位在水平或横向方向上。冷却管线（一个或多个）25的数量、定位及/或方向应该不受限制。冷却液体或流体可以配置成当将感应源26供电时在可熔材料的熔化期间流过冷却管线（一个或多个）25。 
在材料在容器20中熔化之后，柱塞14可以用来强迫熔融材料离开容器20并进入模具16中，用来模压成物体、零件或构件。在其中可熔材料是合金，如非晶体合金，的情况下，模具16配置成成形模压块体非晶体合金物体、零件或构件。模具16具有用来接收穿过其的熔融材料的进口。容器20的输出和模具16的进口可成一直线地提供，并且提供在水平轴线上，从而柱塞杆14在水平方向上穿过容器的本体22运动，以排出熔融材料，并且经模具16的进口排出到模具16中。 
如以前提到的那样，诸如注射模压系统10之类的系统-这些系统用来模压诸如金属或合金之类的材料，可以在将熔融材料推压到模具 或模具空腔中时实施真空。注射模压系统10还可包括至少一个真空源38或泵，该至少一个真空源38或泵配置成，将真空压力施加到至少熔化区12和模具16上。真空压力可以施加到注射模压系统10的至少部分上，这些部分用来熔化、运动或输送、及模压其中的材料。例如，容器20、输送套管30、及柱塞杆14都可以在真空压力下，并且/或者包围在真空腔室中。 
在实施例中，模具16是真空模具，该真空模具是封闭结构，该封闭结构配置成当模压材料时调节其中的真空压力（例如，经由阀33）。图3和4表明真空模具16的一个实施例，该真空模具16可供注射模压系统10使用。例如，在实施例中，真空模具16包括相对于彼此相邻（分别）定位的第一板32（也称作“A”模具或“A”板）、第二板34（也称作“B”模具或“B”板）、及真空推顶箱36。第一板32和第二板34每个分别具有与其相关联的模具空腔42和44，用来在它们之间模压熔融材料。如在图4的代表性横截面图中表示的那样，空腔42和44配置成模压在它们之间经注射套管30或输送套管接收的熔融材料。模具空腔42和44可以包括用来在其中成形和模压零件的一部分空腔。 
一般地，第一板32可以连接到输送套管30上。按照实施例，柱塞杆14配置成，使熔融材料从容器20、穿过输送套管30、并进入模具16中而运动。输送套管30（在技术中有时称作冷套管或注射套管）可以提供在熔化区12与模具16之间。输送套管30具有开口，该开口配置成接收熔融材料，并且允许熔融材料穿过其输送到模具16中（使用柱塞14）。其开口可以提供在水平方向上沿水平轴线（例如，X轴）。输送套管不必是冷腔室。在实施例中，至少柱塞杆14、容器20（例如，其接收或熔化部分）、及输送套管30的开口成一直线地提供，并且提供在水平轴线上，从而柱塞杆14可在水平方向上穿过容器20运动，以便使熔融材料运动到输送套管30的开口中（并且以后穿过它）。 
再参照图3和4，第一板32可包括模具16的进口，从而熔融材料可插入在其中。将熔融材料在水平方向上穿过输送套管30推压，并且经在第一和第二板32和34之间的进口推压到模具空腔（一个或多个） 中。在材料的模压期间，至少第一和第二板32和34配置成，大体消除在它们之间的材料（例如，非晶体合金）对于至少氧气和氮气的暴露。明确地说，施加真空，从而从板32和34和它们的空腔42和44内大体消除大气空气。真空压力使用经真空管线连接的至少一个真空源32施加到真空模具16的内部。例如，在系统上的真空压力或水平在熔化和以后模压循环期间可保持在1×10-1至1×10-4托之间。在另一个实施例中，真空水平在熔化和模压过程期间维持在1×10-2至约1×10-4托之间。当然，可以使用其它压力水平或范围，如1×10-9托至约1×10-3托、和/或1×10-3托至约0.1托。 
真空推顶箱36定位成与至少第一和第二板32和34相邻。在实施例中，推顶箱被封闭，并且配置成由来自真空源38（泵）的真空压力而真空密封。在实施例中，在封闭真空推顶箱36中包括的有推顶机构46，该推顶机构46配置成将模压（非晶体合金）材料从在至少第一和第二板32和34之间的模具空腔中排出。推顶机构46可真空密封在封闭真空推顶箱36和任何相邻板内，或者与箱36的敞开正面对接密封。推顶机构46按照实施例可以包括推顶板66。推顶板配置成在封闭真空推顶箱内运动，以将模压材料从模具16中排出。更明确地说，推顶板66可以具有从其在直线方向上延伸的一个或多个（多重）推顶杆（未表示）。在推顶板66的运动时，推顶杆相对地运动，以将模压材料从模具16的模具空腔中排出。推顶机构与致动机构（未表示）相联，或者连接到其上，该致动机构配置成被致动，以便排出模压材料或零件（例如，在第一和第二板32和34水平地和相对地彼此远离运动之后，在释放在板32和34之间的真空压力之后）。推顶杆可以配置成将模压材料推离例如空腔44。 
在图3和4中所表明的模具16是模具16的一个例子，该模具16可供注射模压系统10使用。应该理解，也可以采用可选择类型的模具。例如，任何数量的添加板可以提供在第一和第二板之间并且/或者与它们相邻，以形成模具。称作“A”系列、“B”系列、及/或“X”系列模具的模具例如可以在注射模压系统10中实施。 
一般地，注射模压系统10可以按如下方式操作：将真空施加到注射模压系统10上。在保持在真空下的同时，将可熔材料（例如，非晶体合金或BMG）加载到进给机构（例如，加料端口18）中，并且将单个锭块（原料）加载、插入及接收到容器20（由感应线圈26围绕）中的熔化区12中。注射模压机“喷嘴”行程或柱塞14可用来使材料如需要的那样，运动到容器20的熔化部分24中。材料通过感应过程被加热。在实施例中，注射模压机通过闭环系统控制温度，这将使材料稳定在特定温度下（例如，使用温度传感器和控制器）。在另一个实施例中，注射模压机通过开环系统控制温度。在加热/熔化期间，可致动冷却系统，以使（冷却）液体在容器20的任何冷却管线（一个或多个）中流动。一旦达到和维持熔化可熔材料的温度，机器然后就将通过在水平方向上（从右到左）沿水平轴线运动，而开始熔融材料从容器20、穿过输送套管30、及进入真空模具16中的注射。这可以使用柱塞14而控制，该柱塞14可使用伺服驱动-驱动或液压驱动而致动。模具16配置成通过进口接收熔融材料，并且配置成在真空下模压熔融材料。就是说，将熔融材料注射到在至少第一和第二板之间的空腔中，以在模具16中模压零件。一旦模具空腔已经开始填充，真空压力（经真空管线和真空源38）就可保持在给定压力下，以将熔融材料“装填”到在模具空腔内的剩余空穴区域中，并且将材料模压。在模压过程之后（例如，近似10至15秒），解除施加到模具16上的真空压力。例如，压力可使用真空断路阀33和/或真空端口而解除。然后将模具16打开，以释放压力和将零件暴露于大气。将推顶机构46致动，以从模具16的至少第一和第二板之间排出固化的模压物体（经致动装置使推顶板66在水平和直线方向上（例如，向右）运动，并且推顶杆帮助将零件从空腔排出）。此后，过程可再次开始。模具16然后可通过如下而闭合：至少使至少第一和第二板相对于彼此和向彼此运动，从而第一和第二板彼此相邻。一旦柱塞14已经运动回加载位置中，就经真空源排空熔化区12和模具16，以便插入和熔化更多材料，并且模压另一个零件。 
相应地，这里公开的实施例表明一种示范注射系统，这种示范注射系统使其熔化系统与至少一根柱塞杆沿水平轴线成一直线。系统不像在已知系统中那样，要求使用分离腔室以将金属熔化和然后将熔融金属倾注到柱塞空腔/冷套管中。系统不必包括浸没柱塞系统到熔融金属槽中以及减少或没有烧结。而且，它更精确地控制原料/插入材料和最终模压零件的体积，并且减小热量损失。系统10使实现大体没有污染的材料的模压，因为它由具有低氧和氮（由于施加的真空压力）清洁熔融物形成。另外，材料也大体没有污染，因为按照实施例，可熔材料配置成在包括不放出污染物的表面的容器（如可将carbine颗粒诱导到熔融物中的已知石墨坩锅）中熔化。系统10还向其模具提供更高效的传送方法。 
公开的系统使物体的注射模压能够按比塑料注射模压技术快的体积流量进行（但可能比常规模铸机慢）。例如，使用这里描述系统（一种或多种）的浇铸流量可以在近似零至1,000cm3下进行。 
尽管没有更详细地描述，但公开的注射系统可以包括辅助部分，这些辅助部分包括但不限于一个或多个传感器、流量计、等等（例如，监视温度、冷却水流量、等等）、及/或一个或多个控制器。而且，关于任何数量的部分或与它们相邻可提供密封件，以当在真空压力下时在熔融材料的一部分的熔化和成形期间，通过大体限制或消除空气的实质暴露或泄漏而帮助。例如，密封件可以呈O形圈的形式。密封件定义为这样一种装置，这种装置可由任何材料制成，并且这种装置使在它密封的部分之间的材料（如空气）的运动停止。注射系统可以实施用来将可熔材料插入其中、施加真空、将材料加热、注射及模压以形成零件的自动或半自动过程。 
使用这里所公开的注射系统的实施例的任一个待被模压（和/或熔化）的材料可以包括任何数量的材料，并且不应该受限制。在一个实施例中，使用公开的注射系统10待被模压的材料是非晶体合金，这些非晶体合金是行为表现像塑料的金属、或具有液体原子结构的合金。 
块体-固化非晶体合金、或块体金属玻璃（“BMG”）是最近开发种 类的金属材料。这些合金可以按比较慢速率固化和冷却，并且它们在室温下保持非晶体、不结晶（即玻璃状）状态。非晶体合金具有比它们的晶体对等物优越的多种性质。然而，如果冷却速率不是足够高，则在冷却期间晶体可能形成在合金内部，从而可失去非晶体状态的好处。例如，关于块体非晶体合金零件的制造的一种挑战是由缓慢冷却或在原始合金材料中的杂质造成的零件的部分结晶。由于高度非晶体性（和相反低结晶度）在BMG零件中是希望的，所以有开发用来浇铸BMG零件的方法的需要，这些BMG零件具有受控量的非晶体性。 
图5（从美国专利No.7,575,040得到）表示示范块体固化非晶体合金的粘度-温度曲线图，来自由Liquidmetal Technologies制造的Zr—Ti—Ni—Cu—Be族的VIT-001系列。应该注意，对于块体固化非晶体金属在非晶体固体的形成期间没有清楚的液体/固体转化。熔融合金随着增加过冷变得越来越粘，直到它在玻璃化转变温度附近接近固体形式。相应地，对于块体固化非晶体合金的固化前部的温度可在玻璃化转变温度附近，在该处，合金为了拉出淬火非晶体薄片产品的目的，实际上将起固体的作用。 
图6（从美国专利No.7,575,040得到）表示示范块体固化非晶体合金的时间-温度转化（TTT）冷却曲线、或TTT图。块体固化非晶体金属在冷却时，不像关于常规金属那样，经历液体/固体结晶转化。代之以，在高温（接近“熔化温度”Tm）下发现的金属的高度流体不结晶形式随着温度降低（接近玻璃化转变温度Tg）变得更粘，最终呈现常规固体的向外物理性质。 
尽管对于块体固化非晶体金属没有液体/结晶转化，但“熔化温度”Tm可以定义为对应结晶相的热力学液态温度。在这种制度下，块体固化非晶体合金在熔化温度下的粘度可位于在约0.1泊至约10,000泊的范围中，并且有时甚至在0.01泊以下。在“熔化温度”下的较低粘度可能提供用用来形成BMG零件的块体固化非晶体金属对壳体/模具的复杂部分的较快和完全填充。此外，形成BMG零件的熔融金属的冷却速率必须是这样的，从而在冷却期间的时间-温度轮廓不横过鼻形 区，该鼻形区定界在图6的TTT图中的结晶区。在图6中，Tnose是临界结晶温度Tx，在该处，结晶最快，并且在最短时间范围中发生。 
超冷液体区-在Tg与Tx之间的温度区，是抵抗块体固化合金的结晶的异常稳定性的表明。在这个温度区中，块体固化合金可作为高粘性液体存在。在超冷液体区中块体固化合金的粘度可在玻璃化转变温度下的1012Pa s和降低到在结晶温度下的105Pa s之间变化，该结晶温度是超冷液体区的温度极限。具有这样的粘度的液体可在施加压力下经历大体塑性应变。这里的实施例利用在超冷液体区中的巨大塑性可成形性，作为成形和分离方法。 
人们需要弄清楚关于Tx的一些事情。在技术上，在TTT图中表示的鼻形曲线将Tx描述为温度和时间的函数。因而，与在加热或冷却金属合金时人们取得的轨迹无关，当人们碰到TTT曲线时，人们已经到达Tx。在图5（b）中，将Tx表示为虚线，因为Tx可从靠近Tm到靠近Tg变化。 
图6的示意TTT图表示在时间-温度轨迹（将（1）表示为示范轨迹）不碰到TTT曲线的情况下从在Tm或其上方到Tg下面的模铸处理方法。在模铸期间，成形与快速冷却大体同时地发生，以避免轨迹碰到TTT曲线。在时间-温度轨迹（将（2）、（3）及（4）表示为示范轨迹）不碰到TTT曲线的情况下从在Tg或其下面到Tm下面的用于超塑性成形（SPF）的处理方法。在SPF中，将非晶体BMG预先加热到超冷液体区中，在该处，可得到的处理窗口可比模铸大得多，导致过程的较好可控制性。SPF过程在冷却期间不要求避免结晶的快速冷却。而且，如由示范轨迹（2）、（3）及（4）表示的那样，可进行SPF，使在SPF期间的最高温度在Tnose上方或Tnose下面，高达约Tm。如果人们将非晶体合金构件加热，但设法避免碰到TTT曲线，则你已经“在Tg与Tm之间”加热，但人们可能不会到达Tx。 
在20C/min的加热速率下取得的块体固化非晶体合金的典型差分扫描量热计（DSC）加热曲线对于大部分描述跨TTT数据的特定轨迹，其中，人们可能会看到在一定温度下的Tg、当DSC加热斜坡跨过TTT 结晶开始时的Tx、及当同一轨迹跨过用于熔化的温度范围时的最终熔化波峰。如果人们按快速加热速率加热块体固化非晶体合金，如由在图6中的轨迹（2）、（3）及（4）的斜坡升高部分表示的那样，那么人们可完全避免TTT曲线，并且DSC数据可能表示在加热时的玻璃化转化但没有Tx。考虑它的另一种方式是，轨迹（2）、（3）及（4）可落在TTT曲线的鼻部（和甚至它上方）与Tg线之间的温度中的任何地方，只要它不碰到结晶曲线。这仅仅意味着，在轨迹中的水平平直段随着人们增加处理温度可能变得短得多。 
相
术语“相”这里可指在热力学相图中可发现的一种。相是空间的区域（例如，热力学系统），贯穿该区域，材料的全部物理性质基本上是均匀的。物理性质的例子包括密度、折射率、化学组分及晶格周期性。相的简单描述是材料区域，该材料区域是化学均匀的、物理相异的、及/或机械可分离的。例如，在玻璃瓶中包括冰和水的系统中，冰块是一相，水是第二相，并且在水上方的湿空气是第三相。瓶的玻璃是另一个分离相。相可指固溶体，该固溶体能是两相的、三相的、四相的、或更多相的溶体或化合物，如金属间的化合物。作为另一个例子，非晶体相与晶体相不同。 
金属、过渡金属、及非金属
术语“金属”是指正电化学元素。在本说明书中的术语“元素”一般是指可在周期表中找到的元素。在物理上，在基态下的金属原子包含部分填充带，该部分填充带具有接近占用状态的空状态。术语“过渡金属”是在周期表中在族3至12内的金属元素的任一种，这些金属元素具有不完整的内部电子壳，并且这些金属元素用作在一系列元素中的最大和最小正电之间的过渡链接。过渡金属的特征在于多种化合价、染色化合物、及形成稳定复杂离子的能力。术语“非金属”是指不具有失去电子和形成正离子的能力的化学元素。 
依据用途，可使用任何适当非金属元素、或它们的组合。合金（或 “合金组分”）可包括多种非金属元素，如至少两种、至少三种、至少四种、或更多种非金属元素。非金属元素能是在周期表中在族13至17中找到的任一种元素。例如，非金属元素能是F、Cl、Br、I、At、O、S、Se、Te、Po、N、P、As、Sb、Bi、C、Si、Ge、Sn、Pb、及B的任一种。有时，非金属元素也可指在族13-17中的某些非金属元素（例如，B、Si、Ge、As、Sb、Te、及Po）。在一个实施例中，非金属元素可包括B、Si、C、P、或其组合。相应地，例如，合金可包括硼化物、碳化物、或两者。 
过渡金属元素能是钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞、鈩、钅杜、钅喜、钅波、钅黑、钅麦、钅达、钅仑及Uub的任一种。在一个实施例中，包含过渡金属元素的BMG可具有Sc、Y、La、Ac、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、及Hg的至少一种。依据用途，可使用任何适当过渡金属元素、或它们的组合。合金组分可包括多种过渡金属元素，如至少两种、至少三种、至少四种、或更多种过渡金属元素。 
目前描述的合金或合金“样本”或“样品”合金可具有任何形状或尺寸。例如，合金可具有颗粒的形状，该颗粒可具有诸如球形、椭球、线状、杆状、片状、絮状、或不规则形状之类的形状。颗粒可具有任何尺寸。例如，它可具有在约1微米与约100微米之间，如在约5微米与约80微米之间，如在约10微米与约60微米之间，如在约15微米与约50微米之间，如在约15微米与约45微米之间，如在约20微米与约40微米之间，如在约25微米与约35微米之间的平均直径。例如，在一个实施例中，颗粒的平均直径在约25微米与约44微米之间。在一些实施例中，可使用较小颗粒，如在纳米范围中的颗粒，或者可使用较大颗粒，如大于100微米的那些颗粒。 
合金样本或样品也可具有大得多的尺寸。例如，它能是块体结构 元件，如锭块、电子装置的外壳/壳体、或甚至结构元件的一部分，该结构元件具有在毫米、厘米、或米范围中的尺寸。 
固溶体
术语“固溶体”是指溶体的固体形式。术语“溶体”是指两种或更多种物质的混合物，这些物质可以是固体、液体、气体、或这些的组合。混合物能是均质的或非均质的。术语“混合物”是两种或更多种物质的组分，这些物质彼此结合，并且一般能够分离。一般地，两种或更多种物质不彼此化学结合。 
合金
在一些实施例中，这里描述的合金组分可完全成合金。在一个实施例中，“合金”是指两种或更多种金属的均质混合物或固溶体，一种的原子替换或占据在另一种的原子之间的间隙位置；例如黄铜是锌和铜的合金。合金与复合物相反可指在金属基体中的一种或多种元素的部分或完全固溶体，如在金属基体中的一种或多种化合物。术语合金这里可指：完全固溶体合金，它可给出单一固相显微结构；和部分溶体，它可给出两相或更多相。这里描述的合金组分可指组成合金的一种组分或组成含合金复合物的一种组分。 
因而，完全成合金的合金可具有组分的均质分布，它是固溶体相、化合物相、或两者。这里使用的术语“完全成合金”可计入在误差公差内的微小变化。例如，它可指至少90%成合金，如至少95%成合金，如至少99%成合金，如至少99.5%成合金，如至少99.9%成合金。这里的百分比可依据上下文或者指体积百分比，或者指重量百分比。这些百分比可由杂质平衡，这些杂质就组分或相而论不是合金的一部分。 
非晶体或非结晶固体
“非晶体”或“非结晶固体”是缺少晶格周期性的固体，该晶格周期性是晶体的特性。如这里使用的那样，“非晶体固体”包括是非晶体固体的“玻璃”，该非晶体固体在加热时通过玻璃化转变而软化并且转化成液体状状态。一般地，非晶体材料缺少晶体的长距顺序特性，尽管它们由于化学键合的性质，可拥有在原子长度级的某种短距顺序。在 非晶体固体与晶体固体之间的区分可基于晶格周期性而进行，该晶格周期性由结构特征化技术所确定，如由x-射线衍射和透射电子显微检查法确定。 
术语“顺序”和“无序”指示在多-粒子系统中对称性或关系的存在或缺少。术语“长距顺序”和“短距顺序”基于长度级而区分材料的顺序。 
在固体中最严格形式的顺序是晶格周期性：一定图案（在晶胞中原子的排列）一再重复，以形成平移不变的空间铺设。这是晶体的定义性质。可能对称性已经按14种Bravais晶格和230种空间组分类。 
晶格周期性意味着长距顺序。如果只有一个晶胞是已知的，那么凭借平移对称性，有可能准确地预测在任意距离处的全部原子位置。除例如在准晶体中之外，反过来一般成立，该准晶体具有完好确定性铺设，但不拥有晶格周期性。 
长距顺序以物理系统为特征，在这些物理系统中，同一样本的远程部分呈现相关特性。这可表达为相关函数，即自旋-自旋相关函数：G(x,x′)=<s(x),s(x′)>。 
在以上函数中，s是自旋量子数，并且x是在具体系统中的距离函数。这个函数当x=x′时等于1，并且随着距离|x-x′|增大而减小。典型地，它在巨大距离处按指数衰减到零，并且系统被认为是无序的。然而，如果相关函数在巨大|x-x′|处衰减到恒定值，那么能说系统拥有长距顺序。如果它按距离的幂衰减到零，那么它可叫做准长距顺序。构成|x-x′|的巨大值的条件是相对的。 
系统当定义其特性的一些参数是随机变量时，能说呈现淬火无序，这些随机变量不随时间进化（即，它们被淬火或冷冻）-例如，自旋玻璃。它与退火无序相反，在该退火无序中，允许随机变量进化本身。这里的实施例包括系统，这些系统包括淬火无序。 
这里描述的合金能是晶体、部分晶体、非晶体、或大体非晶体。例如，合金样本/样品可包括至少某种晶体性，使晶粒/晶体具有在纳米和/或微米范围中的尺寸。可选择地，合金能大体是非晶体的，如完全非晶体的。在一个实施例中，合金组分至少大体上不是非晶体的， 如是大体晶体的，如是完全晶体的。 
在一个实施例中，在否则非晶体合金中的晶体或多种晶体的存在可解释成其中的“晶体相”。合金的晶体性程度（或在一些实施例中简称为“晶体性”）可指在合金中存在的晶体相的量。程度可指例如在合金中存在的晶体的百分率。百分率可依据上下文指体积百分率或重量百分率。非晶体合金是多么“非晶体”的测量结果可以是非晶性。非晶性可按照晶体性程度而测量。例如，在一个实施例中，具有低晶体性程度的合金能说具有高非晶性程度。在一个实施例中，例如，具有按体积60%晶体相的合金可具有按体积40%非晶体相。 
非晶体合金或非晶体金属
“非晶体合金”是按体积具有大于50%的非晶体含量，优选地按非晶体含量的体积大于90%，更优选地按非晶体含量的体积大于95%，及最优选地按非晶体含量的体积大于99%到按非晶体含量的体积几乎100%，的合金。注意，如以上描述的那样，非晶性高的合金等效地是晶体性程度的低。“非晶体金属”是具有无序原子-等级结构的非晶体金属材料。与大多数金属相反-这些金属是晶体的并因此具有原子的高度有序排列，非晶体合金是非晶体的。其中在冷却期间无序结构由液态直接产生的材料有时称作“玻璃”。相应地，非晶体金属通常称作“金属玻璃”或“玻璃金属”。在一个实施例中，块体金属玻璃（“BMG”）可称作合金，该合金的显微结构是至少部分地非晶体的。然而，有除极快冷却之外生产非晶体金属的几种方式，这些方式包括物理蒸汽淀积、固态反应、离子辐射、熔体纺丝、及机械熔合。非晶体合金能是单类材料，而不管它们如何制备。 
非晶体金属可通过各种快速-冷却方法而生产。比如，非晶体金属可通过将熔融金属溅射到自旋金属盘上而生产。快速冷却，在一秒数百万度的量级上，可能太快而不形成晶体，并且材料因而“锁定”在玻璃状态下。而且，非晶体金属/合金可用低得足以允许在厚层中非晶体结构的形成的临界冷却速率而生产-例如块体金属玻璃。 
术语“块体金属玻璃”（“BMG”）、块体非晶体合金（“BAA”）、 及块体固化非晶体合金这里互换地使用。它们是指具有至少在毫米范围中的最小尺寸的非晶体合金。例如，尺寸能是至少约0.5mm，如至少约1mm，如至少约2mm，如至少约4mm，如至少约5mm，如至少约6mm，如至少约8mm，如至少约10mm，如至少约12mm。依据几何形状，尺寸能是指直径、半径、厚度、宽度、长度、等等。BMG也能是金属玻璃，该金属玻璃具有在厘米范围中至少一种尺寸，如至少约1.0cm，如至少约2.0cm，如至少约5.0cm，如至少约10.0cm。在一些实施例中，BMG可具有至少在米范围中至少一种尺寸。BMG可采取以上描述的形状或形式的任一种，如关于金属玻璃那样。相应地，在一些实施例中描述的BMG能在如下一个重要方面上与由常规淀积技术制成的薄膜不同：前者可具有比后者大得多的尺寸。 
非晶体金属能是合金而不是纯金属。合金可以包含显著不同大小的原子，导致在熔融状态下的低自由体积（并因此具有高达比其它金属和合金高的数量级的粘度）。粘度防止原子运动足够地而形成有序晶格。材料结构可能导致在冷却期间的低收缩和对于塑性变形的耐受性。晶粒边界的缺少、在一些情况下晶体材料的缺陷，例如可能导致对于磨损和腐蚀的较好耐受性。在一个实施例中，非晶体金属，同时在技术上是玻璃，也可能比氧化物玻璃和陶瓷坚韧和不易碎得多。 
非晶体材料的导热性可能比它们的晶体对等物的导热性低。为了即使在较慢冷却期间也实现非晶体结构的形成，合金可以由三种或更多种成分制成，导致具有较高势能和较低成形可能性的复晶单元。非晶体合金的形成可取决于如下几个因素：合金的成分的组成；成分的原子半径（优选地具有超过12%的显著差别，以实现高填充密度和低自由体积）；及将成分的组合相混合、禁止晶核化及延长熔融金属在超冷却状态下停留的时间的负热量。然而，由于非晶体合金的形成基于多个不同变量，所以可能难以进行合金组分是否会形成非晶体合金的先前确定。 
例如硼、硅、磷、及具有磁性金属（铁、钴、镍）的其它玻璃前体的非晶体合金可以是磁性的，具有低矫顽力和高电阻。高电阻当经 受交变磁场时，导致通过涡流的低损失，这是一种例如作为变压器磁心有用的性质。 
非晶体合金可以具有各种潜在有用性质。具体地说，它们往往比相似化学组分的晶体合金强度高，并且可保持比晶体合金大的可逆（“弹性”）变形。非晶体金属从它们的非结晶结构直接得到它们的强度，该非结晶结构可没有限制晶体合金的强度的缺陷（如错位）。例如，称作VitreloyTM的一种现代非晶体金属具有是高等级钛的抗拉强度的几乎两倍的抗拉强度。在一些实施例中，在室温下的金属玻璃是不可延展的，并且当在张力下加载时往往突然失效，这限制在可靠性-关键用途中的材料适用性，因为即将来临的失效是不明显的。因此，为了克服这种挑战，可使用金属基体复合材料，这些金属基体复合材料具有金属玻璃基体，该金属玻璃基体包含可延展晶体金属的枝蔓颗粒或纤维。可选择地，可使用元素（一种或多种）低的BMG，这些元素会引起加重（例如，Ni）。例如，无Ni的BMG可被用于改善BMG的延性。 
块体非晶体合金的另一种有用性质是，它们可以是真实玻璃；换句话说，它们可软化和在加热时流动。这可允许按与聚合物大致相同的方式的容易处理，如通过注射模压。结果，非晶体合金可用来制造体育设备、医疗器械、电子元件和设备、及薄膜。非晶体金属的薄膜可经高速有氧燃料技术淀积为保护涂层。 
材料可具有非晶体相、晶体相、或两者。非晶体和晶体相可具有相同的化学组成，并且仅在显微结构方面不同，即一种是非晶体的并且另一种是晶体的。在一个实施例中的显微结构是指由显微镜在25倍或更高放大率下揭示的材料的结构。可选择地，两个相可具有不同的化学组分和显微结构。例如，组分能是部分非晶体的、大体晶体的、或完全非晶体的。 
如以上描述的那样，非晶性程度（和相反地结晶程度）可通过在合金中存在的晶体的百分率而测量。程度可指在合金中存在的晶体相的重量百分率或体积百分率。部分非晶体组分可指这样一种组分，这 种组分按体积至少约5%，如按体积至少约10%，如按体积至少约20%，如按体积至少约40%，如按体积至少约60%，如按体积至少约80%，如按体积至少约90%，具有非晶体相。术语“大体”和“约”已经在本申请中的别处定义。相应地，是至少大体非晶体的组分可指，按体积至少约90%，如按体积至少约95%，如按体积至少约98%，如按体积至少约99%，如按体积至少约99.5%，如按体积至少约99.8%，如按体积至少约99.9%，是非晶体的一种组分。在一个实施例中，大体非晶体组分可具有其中存在的一些偶然不显著量的晶体相。 
在一个实施例中，非晶体合金组分关于非晶体相是均质的。组分是均匀的物质是均质的。这与是非均质的物质相反。术语“组分”是指在物质中的化学组分和/或显微结构。当将物质的体积分半划分，并且两半都具有大体相同的组分时，物质是均质的。例如，当将颗粒悬浮物分半划分，并且两半都具有大体相同的颗粒体积时，颗粒悬浮物是均质的。然而，或许可能的是，在显微镜下看到各个颗粒。均质物质的另一个例子是空气，这里，其中的不同成分等同地悬浮，尽管在空气中的颗粒、气体及液体可分离地分析，或者与空气分离。 
关于非晶体合金是均质的组分可指具有非晶体相的一种组分，该非晶体相贯穿其显微结构大体均匀地分布。换句话说，组分宏观地包括贯穿组分大体均匀分布的非晶体合金。在可选择实施例中，组分可具有复合物，该复合物具有非晶体相，该非晶体相在其中具有不是非晶体的相。不是非晶体的相可以是晶体或多种晶体。晶体可呈任何形状的颗粒形式，如球形、椭球、线状、杆状、片状、絮状、或不规则形状。在一个实施例中，它可具有枝蔓形式。例如，至少部分非晶体复合组分可具有枝蔓形状的晶体相，这些枝蔓分散在非晶体相基体中；分散物可以是均匀的或不均匀的，并且非晶体相和晶体相可具有相同或不同的化学组分。在一个实施例中，它们具有大体相同的化学组分。在另一个实施例中，晶体相可以是比BMG相更可延展的。 
这里描述的方法可适用于任何类型的非晶体合金。类似地，这里作为组分或物品的构成而描述的非晶体合金可以是任何类型的。非晶 体合金可包括元素Zr、Hf、Ti、Cu、Ni、Pt、Pd、Fe、Mg、Au、La、Ag、Al、Mo、Nb、Be、或其组合。即，合金可包括这些元素按其化学分子式或化学组分的任何组合。元素可按不同重量或体积百分比存在。例如，铁“基”合金可指这样一种合金，这种合金具有在其中存在的显著重量百分比的铁，重量百分比能是例如按重量至少约20%，如按重量至少约40%，如按重量至少约50%，如按重量至少约60%，如按重量至少约80%。可选择地，在一个实施例中，上述百分比可以是体积百分比，而不是重量百分比。相应地，非晶体合金可以是锆基的、钛基的、铂基的、钯基的、金基的、银基的、铜基的、铁基的、镍基的、铝基的、钼基的等。合金也可没有上述元素的任一种，以适合特定目的。例如，在一些实施例中，合金、或包括合金的组分，可大体没有镍、铝、钛、铍、或其组合。在一个实施例中，合金或复合物完全没有镍、铝、钛、铍、或其组合。 
例如，非晶体合金可具有分子式(Zr,Ti)a(Ni,Cu,Fe)b(Be,Al,Si,B)c，其中，a、b、及c每个代表重量或原子百分比。在一个实施例中，按原子百分比，a在从30至75的范围中，b在从5至60的范围中，及c在从0至50的范围中。可选择地，非晶体合金可具有分子式(Zr,Ti)a(Ni,Cu)b(Be)c，其中，a、b、及c每个代表重量或原子百分比。在一个实施例中，按原子百分比，a在从40至75的范围中，b在从5至50的范围中，及c在从5至50的范围中。合金也可具有分子式(Zr,Ti)a(Ni,Cu)b(Be)c，其中，a、b、及c每个代表重量或原子百分比。在一个实施例中，按原子百分比，a在从45至65的范围中，b在从7.5至35的范围中，及c在从10至37.5的范围中。可选择地，合金可具有分子式(Zr)a(Nb,Ti)b(Ni,Cu)c(Al)d，其中，a、b、c、及d每个代表重量或原子百分比。在一个实施例中，按原子百分比，a在从45至65的范围中，b在从0至10的范围中，及c在从20至40的范围中，及d在从7.5至15的范围中。上述合金系统的一个示范实施例是由Liquidmetal Technologies,CA,USA在商标名VitreloyTM下构造的Zr-Ti-Ni-Cu-Be基非晶体合金，如Vitreloy-1和Vitreloy-101。不同系 统的非晶体合金的一些例子提供在表1中。 
非晶体合金也能是铁基合金，如(Fe,Ni,Co)基合金。这样的组分的例子在美国专利No.6,325,868、No.5,288,344、No.5,368,659、No.5,618,359、及No.5,735,975；Inoue et al.,Appl.Phys.Lett.,Volume71,p464(1997)；Shen et al.,Mater.Trans.,JIM,Volume42,p2136(2001)；及日本专利申请No.200126277（Pub.No.2001303218A）中描述。一种示范组分是Fe72Al5Ga2P11C6B4。另一个例子是Fe72Al7Zr10Mo5W2B15。可用在这里的涂层中的另一种铁基合金系统在美国专利申请公报No.2010/0084052中公开，其中，非晶体金属按在括号中给出的组分范围包含例如锰（1至3原子%）、钇（0.1至10原子%）、及硅（0.3至3.1原子%）；并且按在括号中给出的规定组分范围包含如下元素：铬（15至20原子%）、钼（2至15原子%）、钨（1至3原子%）、硼（5至16原子%）、碳（3至16原子%）、及平衡物铁。 
上述非晶体合金系统还可包括添加元素，如添加过渡金属元素，这些元素包括Nb、Cr、V、及Co。添加元素能以按重量小于或等于约30%存在，如按重量小于或等于约20%，如按重量小于或等于约10%，如按重量小于或等于约5%。在一个实施例中，添加的选择性元素是钴、锰、锆、钽、铌、钨、钇、钛、钒、及铪的至少一种，以形成碳化物和进一步改进磨损和腐蚀耐受性。进一步选择性元素可以包括总计高达约2%，并且优选地小于1%，的磷、锗及砷，以降低熔点。其它偶然杂质应该小于约2%，并且优选地小于0.5%。 
表1.示范非晶体合金组分 
合金 Atm％ Atm％ Atm％ Atm％ Atm％ Atm％
1 Zr Ti Cu Ni Be  
  41.20％ 13.80％ 12.50％ 10.00％ 22.50％  
2 Zr Ti Cu Ni Be  
  44.00％ 11.00％ 10.00％ 10.00％ 25.00％  
3 Zr Ti Cu Ni Nb Be
  56.25％ 11.25％ 6.88％ 5.63％ 7.50％ 12.50％
4 Zr Ti Cu Ni Al Be
  64.75％ 5.60％ 14.90％ 11.15％ 2.60％ 1.00％
5 Zr Ti Cu Ni Al  
  52.50％ 5.00％ 17.90％ 14.60％ 10.00％  
6 Zr Nb Cu Ni Al  
  57.00％ 5.00％ 15.40％ 12.60％ 10.00％  
7 Zr Cu Ni Al Sn  
  50.75％ 36.23％ 4.03％ 9.00％ 0.50％  
8 Zr Ti Cu Ni Be  
  46.75％ 8.25％ 7.50％ 10.00％ 27.50％  
9 Zr Ti Ni Be    
  21.67％ 43.33％ 7.50％ 27.50％    
10 Zr Ti Cu Be    
  35.00％ 30.00％ 7.50％ 27.50％    
11 Zr Ti Co Be    
  35.00％ 30.00％ 6.00％ 29.00％    
12 Au Ag Pd Cu Si  
  49.00％ 5.50％ 2.30％ 26.90％ 16.30％  
13 Au Ag Pd Cu Si  
  50.90％ 3.00％ 2.30％ 27.80％ 16.00％  
14 Pt Cu Ni P    
  57.50％ 14.70％ 5.30％ 22.50％    
15 Zr Ti Nb Cu Be  
  36.60％ 31.40％ 7.00％ 5.90％ 19.10％  
16 Zr Ti Nb Cu Be  
  38.30％ 32.90％ 7.30％ 6.20％ 15.30％  
17 Zr Ti Nb Cu Be  
  39.60％ 33.90％ 7.60％ 6.40％ 12.50％  
18 Cu Ti Zr Ni    
  47.00％ 34.00％ 11.00％ 8.00％    
19 Zr Co Al      
  55.00％ 25.00％ 20.00％      
在一些实施例中，具有非晶体合金的组分可包括少量杂质。杂质元素可故意地添加，以修改组分的性质，如改进机械性质(例如，硬度、强度、断裂机理、等等)，并且／或者改进耐腐蚀性。可选择地，杂质可呈现不可避免的偶然杂质，如作为处理和制造的副产品得到的那些杂质。杂质可小于或等于按重量约10％，如按重量约5％，如按 重量约2%，如按重量约1%，如按重量约0.5%，如按重量约0.1%。在一些实施例中，这些百分比能是体积百分比而不是重量百分比。在一个实施例中，合金样本/组分基本上包括非晶体合金（仅具有偶然少量杂质）。在另一个实施例中，组分包括非晶体合金（没有可观察到的微量杂质）。 
在一个实施例中，最终零件超过块体固化非晶体合金的临界浇铸厚度。 
在这里的实施例中，超冷液体区域的存在允许超塑性成形，在该超冷液体区域中，块体固化非晶体合金可存在。可得到巨大塑性变形。在超冷液体区域中经历巨大塑性变形的能力可用于成形和/或切削过程。与固体相反，液体块体固化合金局部地变形，这急剧降低用于切削和成形的需要能量。切削和成形的容易取决于合金、模具、及切削工具的温度。由于温度越高，粘度越低，并因此切削和成形越容易。 
这里的实施例可利用热塑性-成形过程，使非晶体合金在例如Tg和Tx之间进行。这里，Tx和Tg由在典型加热速率（例如，20°C/min）下的标准DSC测量作为结晶开始温度和玻璃化转变开始温度而确定。 
非晶体合金元件可具有临界浇铸厚度，并且最终零件可具有比临界浇铸厚度厚的厚度。况且，选择加热和成型操作的时间和温度，从而非晶体合金的弹性应变极限可大体上保留成，不小于1.0%，并且优选地不小于1.5%。在这里的实施例的上下文中，在玻璃化转变附近的温度意味着，成形温度可在玻璃化转变以下，在玻璃化转变处或其附近，及在玻璃化转变温度以上，但优选地在结晶温度Tx以下的温度处。冷却步骤按与在加热步骤处的加热速率相似的速率进行，并且优选地按比在加热步骤处的加热速率大的速率进行。冷却步骤也优选地在成形和成型负载仍然保持的同时而实现。 
注射模压系统10的上述实施例可用在构造装置和/或过程中，该构造装置和/或过程包括使用BMG（或非晶体合金）。因为BMG优良性质，BMG可制成在各种物体、装置及零件中的块体非晶体合金的结构元件。一种这种类型的装置是电子装置。 
电子装置
这里的实施例在使用BMG构造电子装置时能是有价值的。这里的电子装置可指在技术中已知的任何电子装置。例如，它能是：电话，如蜂窝电话、和陆线电话；或任何通信装置，如智能电话，包括例如iPhoneTM；及电子邮件发送/接收装置。它能是诸如数字显示器之类的显示器、TV监视器、电子书阅读器、可携带网页浏览器（例如，iPadTM）、及计算机监视器的一部分。它也能是娱乐装置，包括可携带DVD播放机、常规DVD播放机、蓝光盘播放机、视频游戏控制台、诸如可携带音乐播放器之类的音乐播放器（例如，iPodTM）、等等。它也能是提供控制，如控制图像、视频、声音的流束，的装置的一部分（例如，Apple TV TM），或者它能是用于电子装置的远程控制。它能是计算机的一部分或其附件，如硬驱动塔外壳或壳体、膝上型外壳、膝上型键盘、膝上型跟踪垫、台式键盘、鼠标、及扬声器。物品也可应用于诸如手表或时钟之类的装置。 
尽管本公开的原理已经在以上叙述的说明性实施例中是清楚的，但对于本领域的技术人员将显然的是，对于在本公开的实践中使用的结构、排列、比例、元素、材料、及元件可进行各种修改。 
将认识到的是，各种以上公开和其它特征和功能、或其可选择例可以希望地组合成多种其它不同系统/装置或用途。其中的各种目前未预见或未预期可选择例、修改、变更、或改进可以以后由本领域的技术人员进行，它们也打算由如下权利要求书包容。 
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种注射模压系统，包括：
熔化区，被配置成熔化接收在其中的可熔材料；和
柱塞杆，被配置成将熔融材料从熔化区排出并进入到模具中，
其中，柱塞杆和熔化区被成一直线地在水平轴线上提供，从而柱塞杆在水平方向上穿过熔化区运动，以将熔融材料在水平方向上移动到模具中以形成包括块体非晶体合金的模压物体。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，熔化区包括容器，该容器具有用来接收可熔材料的本体，本体被配置成接收在水平方向上穿过以使熔融材料移动的柱塞杆。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，容器包括一个或多个温度调节管线，该一个或多个温度调节管线被配置成使液体在其中流动以用来调节容器的温度。
4.根据权利要求1所述的系统，还包括定位在熔化区内的感应源，该感应源被配置成将可熔材料熔化。
5.根据权利要求1所述的系统，还在熔化区与模具之间包括输送套管，该输送套管被配置成接收穿过其的熔融材料。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括至少一个真空源，该至少一个真空源被配置成将真空压力施加到至少所述熔化区和模具上。
7.一种注射模压系统，包括：
容器，包括用来接收可熔材料的本体并且被配置成熔化其中的材料；
柱塞杆，被配置成使熔融材料从容器穿过输送套管移动到模具中以形成包括块体非晶体合金的模压物体，
其中，柱塞杆、容器和输送套管被成一直线地在水平轴线上提供，从而柱塞杆在水平方向上穿过容器运动，以将熔融材料在水平方向上移动到输送套管中。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，容器包括一个或多个温度调节管线，该一个或多个温度调节管线被配置成使液体在其中流动，以用来调节容器的温度。
9.根据权利要求7所述的系统，还包括被定位成与容器相邻的感应源，该感应源被配置成将可熔材料熔化。
10.根据权利要求7所述的系统，还包括至少一个真空源，该至少一个真空源被配置成将真空压力施加到至少所述容器和模具上。
11.一种注射模压系统，包括：
温度调节容器，包括本体，该本体用来接收非晶体合金材料，并被配置成熔化其中的非晶体合金材料，容器包括一个或多个温度调节管线，该一个或多个温度调节管线配置成使液体在其中流动以用来调节容器的温度；
感应源，被定位成与温度调节容器相邻，该感应源被配置成熔化非晶体合金材料；
真空模具，被配置成通过进口接收熔融非晶体合金，并被配置成模压熔融非晶体合金材料并在真空下，及
柱塞杆，被配置成将熔融非晶体合金材料从温度调节容器的本体排出到真空模具中以形成包括块体非晶体合金的模压物体，
其中，温度调节容器、真空模具的进口和柱塞杆被成一直线地在水平轴线上提供，从而柱塞杆在水平方向上穿过温度调节容器的本体运动，以将熔融材料在水平方向上从温度调节容器排出并经进口进到真空模具中。
12.根据权利要求11所述的系统，还在温度调节容器与模具之间包括输送套管，该输送套管被配置成接收穿过其的熔融材料。
13.根据权利要求11所述的系统，还包括至少一个真空源，该至少一个真空源被配置成将真空压力施加到至少所述温度调节容器和模具上。

Claims (16)

1.一种注射模压系统，包括：
熔化区，被配置成熔化接收在其中的可熔材料；和
柱塞杆，被配置成将熔融材料从熔化区排出并进入到模具中，
其中，柱塞杆和熔化区被成一直线地在水平轴线上提供，从而柱塞杆在水平方向上穿过熔化区运动，以将熔融材料移动到模具中。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，熔化区包括容器，该容器具有用来接收可熔材料的本体，本体被配置成接收在水平方向上穿过以使熔融材料移动的柱塞杆。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，容器包括一个或多个温度调节管线，该一个或多个温度调节管线被配置成使液体在其中流动以用来调节容器的温度。
4.根据权利要求1所述的系统，还包括定位在熔化区内的感应源，该感应源被配置成将可熔材料熔化。
5.根据权利要求1所述的系统，还在熔化区与模具之间包括输送套管，该输送套管被配置成接收穿过其的熔融材料。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括至少一个真空源，该至少一个真空源被配置成将真空压力施加到至少所述熔化区和模具上。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，可熔材料是合金，并且其中模具被配置成形成模压块体非晶体合金物体。
8.一种注射模压系统，包括：
容器，包括用来接收可熔材料的本体并且被配置成熔化其中的材料；
柱塞杆，被配置成使熔融材料从容器穿过输送套管移动到模具中，
其中，柱塞杆、容器和输送套管被成一直线地在水平轴线上提供，从而柱塞杆在水平方向上穿过容器运动，以将熔融材料移动到输送套管中。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，容器包括一个或多个温度调节管线，该一个或多个温度调节管线被配置成使液体在其中流动，以用来调节容器的温度。
10.根据权利要求8所述的系统，还包括被定位成与容器相邻的感应源，该感应源被配置成将可熔材料熔化。
11.根据权利要求8所述的系统，还包括至少一个真空源，该至少一个真空源被配置成将真空压力施加到至少所述容器和模具上。
12.根据权利要求8所述的系统，其中，可熔材料是合金，并且其中模具被配置成形成模压块体非晶体合金物体。
13.一种注射模压系统，包括：
温度调节容器，包括本体，该本体用来接收非晶体合金材料，并被配置成熔化其中的非晶体合金材料，容器包括一个或多个温度调节管线，该一个或多个温度调节管线配置成使液体在其中流动以用来调节容器的温度；
感应源，被定位成与温度调节容器相邻，该感应源被配置成熔化非晶体合金材料；
真空模具，被配置成通过进口接收熔融非晶体合金，并被配置成模压熔融非晶体合金材料并在真空下，及
柱塞杆，被配置成将熔融非晶体合金材料从温度调节容器的本体排出到真空模具中，
其中，温度调节容器、真空模具的进口和柱塞杆被成一直线地在水平轴线上提供，从而柱塞杆在水平方向上穿过温度调节容器的本体运动，以将熔融材料从温度调节容器排出并经进口进到真空模具中。
14.根据权利要求13所述的系统，还在温度调节容器与模具之间包括输送套管，该输送套管被配置成接收穿过其的熔融材料。
15.根据权利要求13所述的系统，还包括至少一个真空源，该至少一个真空源被配置成将真空压力施加到至少所述温度调节容器和模具上。
16.根据权利要求13所述的系统，其中，可熔材料是合金，并且其中模具被配置成形成模压块体非晶体合金物体。
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