CN106734945A - 一种提高非晶态合金致密度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提高非晶态合金致密度的方法，包括如下步骤：（1）在惰性气体保护或真空条件下，将铸造完成的非晶合金铸件成品置入铸造模具中，使用整体加热瞬间升温方法，将非晶合金铸件温度T升高至：Tg<T<Tx，其中Tg为非晶转变温度，Tx为晶化温度；（2）停止加热，并使用铸造模具冷压，使非晶合金铸件的温度瞬间冷却至非晶合金的非晶转变温度以下，获得高致密度非晶合金铸件。本发明提供一种消除减少产品铸造缺陷，提高非晶态合金致密度的方法，可以解决非晶合金铸件中心疏松、容易产生缩孔，导致所得铸件的致密度低的问题。

Description

一种提高非晶态合金致密度的方法
技术领域
本发明涉及一种提高非晶态合金致密度的方法，特别是一种消除减少产品铸造缺陷，提高非晶态合金致密度的方法。
背景技术
非晶合金由于其独特的结构一长程无序而短程无序，而具有许多优异的力学性能，如高强度和硬度等特点，被广泛用于机械部件。近年来，人们在Zr 基，La 基，Mg 基，Fe基，Cu 基，Ni 基，稀土基等十余种体系中获得了大块非晶合金，其中Zr 基非晶合金因其具有较强的非晶形成能力和优异的力学性能而备受关注，并得到了较为广泛的应用。
现有技术中，非晶合金的成型技术多采用压力铸造成型工艺，进行近终成型，该工艺具有生产效率高的优点，易于生产高精度复杂产品部件。但是，由于采用铸造工艺制备得到的非晶合金铸件中心疏松、容易产生缩孔，导致所得铸件的致密度低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中非晶合金由于是采用铸造工艺制备得到，其中心疏松、容易产生缩孔，导致所得铸件的致密度低的问题，本发明提供一种消除减少产品铸造缺陷，提高非晶态合金致密度的方法，可以解决非晶合金铸件中心疏松、容易产生缩孔，导致所得铸件的致密度低的问题。
实现本发明的技术方案是：一种提高非晶态合金致密度的方法，包括如下步骤：
（1）在惰性气体保护或真空条件下，将铸造完成的非晶合金铸件成品置入铸造模具中，使用整体加热瞬间升温方法，将非晶合金铸件温度T升高至：Tg<T<Tx，其中Tg为非晶转变温度，Tx为晶化温度；
（2）停止加热，并使用铸造模具冷压，使非晶合金铸件的温度瞬间冷却至非晶合金的非晶转变温度以下，获得高致密度非晶合金铸件。
其中铸造完成的非晶合金铸件，是经过尺寸精加工完成的非晶合金铸件，其表面具有缩孔，或中心疏松。
将非晶合金铸件温度T升高至：Tg<T<Tx后，可以选择保持0.1-2h.
具体地，上述真空条件的真空度小于10-3个大气压。
具体地，上述步骤（1）中升温非晶合金铸件的方法为：整体加热瞬间升温方法。
具体地，上述整体加热瞬间升温方法为高频感应加热或液压油加热。
具体地，上述模具的热导率不小于20W/M·K。
具体地，上述模具为铜模具。
具体地，上述模具为铜合金模具。
具体地，上述瞬间冷却时间为1-2S。
本发明的有益效果是：
本发明提供一种消除减少产品铸造缺陷，提高非晶态合金致密度的方法，可以解决非晶合金铸件中心疏松、容易产生缩孔，导致所得铸件的致密度低的问题。
本发明的一种提高非晶态合金致密度的方法，在铸件温度升高至Tg-Tx之间后，保温0.5-2h，再使用模具冷压，可以有效地提高非晶合金铸件的整体致密度，并能够有效消除铸件表面的缩孔、中心疏松或其他问题。
具体实施方式
现在结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
选取的非晶态合金为锆基非晶态合金Zr52.5Cu18Ni14.5Ti5Al10。并将锆基非晶态合金压力铸造成直径为3mm，长度为20mm的棒材，经检测铸件的致密度为98.5%。
采用以下方法提高非晶合金的致密度：
一种提高非晶态合金致密度的方法，包括如下步骤：
（1）在真空度小于10-3个大气压的真空条件下，将铸造完成的非晶合金棒材铸件置入铸造模具中，使用为高频感应加热，将非晶合金铸件温度T升高至：Tg<T<Tx，其中Tg为非晶转变温度，Tx为晶化温度；
（2）停止加热，并使用铸造模具冷压，使非晶合金铸件的温度在2S内冷却至非晶合金的非晶转变温度以下，获得高致密度非晶合金铸件，经检测铸件的致密度为99.5%。
实施例2
选取的非晶态合金为锆基非晶态合金Zr52.5Cu18Ni14.5Ti5Al10。并将锆基非晶态合金压力铸造成直径为3mm，长度为20mm的棒材，经检测铸件的致密度为98.4%。
采用以下方法提高非晶合金的致密度：
一种提高非晶态合金致密度的方法，包括如下步骤：
（1）在氩气保护的条件下，将铸造完成的非晶合金棒材铸件置入铸造模具中，使用为液压油加热，将非晶合金铸件温度T升高至：Tg<T<Tx，其中Tg为非晶转变温度，Tx为晶化温度；
（2）停止加热，并使用铸造模具冷压，使非晶合金铸件的温度在1S内冷却至非晶合金的非晶转变温度以下，获得高致密度非晶合金铸件，经检测铸件的致密度为99.6%。
实施例3
选取的非晶态合金为锆基非晶态合金Zr52.5Cu18Ni14.5Ti5Al10。并将锆基非晶态合金压力铸造成直径为3mm，长度为20mm的棒材，经检测铸件的致密度为98.5%。
采用以下方法提高非晶合金的致密度：
一种提高非晶态合金致密度的方法，包括如下步骤：
（1）在真空度小于10-3个大气压的真空条件下，将铸造完成的非晶合金棒材铸件置入铸造模具中，使用为高频感应加热，将非晶合金铸件温度T升高至：Tg<T<Tx，其中Tg为非晶转变温度，Tx为晶化温度；
（2）停止加热，并使用铸造模具冷压，使非晶合金铸件的温度在2S内冷却至非晶合金的非晶转变温度以下，获得高致密度非晶合金铸件，经检测铸件的致密度为99.5%。
实施例4
选取的非晶态合金为锆基非晶态合金Zr52.5Cu18Ni14.5Ti5Al10。并将锆基非晶态合金压力铸造成直径为3mm，长度为20mm的棒材，经检测铸件的致密度为98.5%。
采用以下方法提高非晶合金的致密度：
一种提高非晶态合金致密度的方法，包括如下步骤：
（1）在真空度小于10-3个大气压的真空条件下，将铸造完成的非晶合金棒材铸件置入铸造模具中，使用为高频感应加热，将非晶合金铸件温度T升高至：Tg<T<Tx，其中Tg为非晶转变温度，Tx为晶化温度，并保持0.5h；
（2）停止加热，并使用铸造模具冷压，使非晶合金铸件的温度在2S内冷却至非晶合金的非晶转变温度以下，获得高致密度非晶合金铸件，经检测铸件的致密度为99.7%。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种提高非晶态合金致密度的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）在惰性气体保护或真空条件下，将铸造完成的非晶合金铸件成品置入铸造模具中，将非晶合金铸件温度T升高至：Tg<T<Tx，其中Tg为非晶转变温度，Tx为晶化温度；
（2）停止加热，并使用铸造模具冷压，使非晶合金铸件的温度瞬间冷却至非晶合金的非晶转变温度以下，获得高致密度非晶合金铸件。
2.根据权利要求1所述的一种提高非晶态合金致密度的方法，其特征在于：所述真空条件的真空度小于10-3个大气压。
3.根据权利要求1所述的一种提高非晶态合金致密度的方法，其特征在于：所述步骤（1）中升温非晶合金铸件的方法为：整体加热瞬间升温方法。
4.根据权利要求3所述的一种提高非晶态合金致密度的方法，其特征在于：所述整体加热瞬间升温方法为高频感应加热或液压油加热。
5.根据权利要求1所述的一种提高非晶态合金致密度的方法，其特征在于：所述模具的热导率不小于20W/M·K。
6.根据权利要求1所述的一种提高非晶态合金致密度的方法，其特征在于：所述模具为铜模具。
7.根据权利要求6所述的一种提高非晶态合金致密度的方法，其特征在于：所述模具为铜合金模具。
8.根据权利要求1所述的一种提高非晶态合金致密度的方法，其特征在于：所述瞬间冷却时间为1-2S。
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