CN116213672A - 非晶合金铸件及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种非晶合金铸件，所述铸件具有内扣结构，所述内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度与所述内扣结构中的最大高度之比小于等于2。所述内扣结构包括呈内扣直角结构、内扣圆角结构、内扣斜角结构、多方位内凹结构或者多方位孔结构中的一种或者多种；和/或，所述内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度小于等于3mm。本发明中还提供了一种非晶合金铸件的加工方法。

Description

非晶合金铸件及其加工方法

技术领域

本发明属于合金铸造加工技术领域，具体涉及一种非晶合金铸件，还涉及一种非晶合金铸件的加工方法。

背景技术

非晶态是指物质内部结构中原子呈长程无序排列的一种状态。非晶态合金是非晶态物质中的一大类，非晶态合金或者也叫做金属玻璃合金，与传统氧化物玻璃不同，合金中原子间的结合是金属键，而不是共价键，所以非晶态合金中许多与金属相关的特性得以保留，例如，非晶态合金的韧性好、不透明、围观结构中无位错和晶界等。正因为非晶态金属所具有的无定形结构，其每处都没有正常晶体材料那样的周期性，这样的结构为非晶态合金带来了高强度、超高耐蚀性、优异的磁学性能以及在一定温度下的超塑性等优点。

随着材料科学的不停发展，非晶态合金从上个世纪的实验室研究中登上大规模应用的舞台，因其本身的优良特性，在许多行业中逐渐取代传统的金属材料。例如，在3C电子产品制造领域，随着电子产品逐渐定制化、复杂化的设计，传统不锈钢等金属材料的成型能力无法满足日益增长的设计需求，非晶态合金则能够直接利用现有的压铸工艺进行复杂结构的成型，不仅能够满足精密成型的要求还能保证结构件的强度。

尽管非晶态合金(以下简称为“非晶合金”)具有特殊的优异性能，但是在实际应用的过程中仍旧存在许多需要克服的问题。在结构件的成型工艺中，尤其是小型结构件的成型工艺中，复杂构件为装配结构考虑，往往会设计有倒扣结构，即构件本身具有内扣的结构，或者构件本身在几个不同的方向均具有孔、洞的设计。上述具有内扣结构或者多方向开孔的结构利用常规的模具进行压铸制造时，由于具有上述结构无法顶出或者脱模，故而无法实现。针对上述技术问题，现有的加工工艺往往只能通过如下方法来克服：

(1)先制备毛坯件，然后通过机械加工去除多余材料，将内扣结构和开孔结构逐一加工；

(2)做机外镶块脱模，模具合模前把镶块手动放在模具中，然后取出产品，再手工将镶块从产品中取出。

上述方法(一)增加了工艺工序长度，有几个需要加工的结构就需要增加几个加工工位，不仅大幅延长了加工产线，而且使得加工成本大幅提高(需要大量机加工设备和刀具、特定工装夹治具、配套的前、后处理工艺等，成本往往非常惊人)，使产品完全没有市场竞争力。同时，机加工工序的增加还大幅增加了制品的不良概率，使得本就没有竞争力的制品在工艺实现的难度上雪上加霜。

上述方法(二)尽管在一些制件的制造工艺中得到了应用，也能克服方法(一)的部分缺点，但是压铸工艺的效率仍旧不高，无法实现全自动化处理。而且方法(二)对于复杂微型结构的成型是不适用的，复杂微型结构一旦设计有内扣腔体或者内凹孔，且腔体或者孔的尺寸偏小(实际情况中小于10mm的孔或者内凹结构)时，利用镶块的压铸工艺就不适用了，不仅会出现镶块无法与制件脱离的问题，还会出现镶块位置根本无法固定设置的问题。进一步地，复杂制件的内扣结构或者内凹孔结构中还设计有其他复杂设计时，如内凹孔表面设有花纹结构、内扣结构上附设有螺纹、卡口等结构，模具镶块从设计上根本无法实现铸造后取出。

关于内扣件在模具中实现的成型工艺，可参考中国专利CN211915442U、CN211304722U等技术方案中的处理方法，上述现有技术虽然能够解决常规倒扣成型的制件成型问题，但是对于非晶合金材料来说并不完全适用，而且针对精细化成型来说完全不适用。

发明内容

本发明的目的是提供一种非晶合金铸件以及一种非晶合金铸件的加工方法，旨在解决具有特定内扣结构的非晶制件在现有技术条件下难以加工的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供了一种非晶合金铸件，所述铸件具有内扣结构，所述内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度与所述内扣结构中的最大高度之比小于等于2。

进一步地，所述内扣结构包括呈内扣直角结构、内扣圆角结构、内扣斜角结构、多方位内凹结构或者多方位孔结构中的一种或者多种；和/或

所述内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度小于等于3mm。

本发明再一方面提供了一种非晶合金铸件的加工方法，所述非晶合金铸件具有内扣结构，且所述内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度与所述内扣结构中的最大高度之比小于等于2；

所述加工方法包括如下步骤：

提供压铸型腔和铜质预制件，所述压铸型腔具有与所述非晶合金铸件相同的立体形状，所述铜质预制件具有与所述非晶合金铸件的内扣结构相适配的扣合部；

将所述铜质预制件置入所述压铸型腔内的设定位置，并使其在所述压铸型腔内部固定；

将非晶合金熔汤注射入型腔中成型，获得非晶合金与所述铜质预制件的结合件；

将结合件利用浓硝酸喷淋至所述铜质预制件全部溶解，得到所述非晶合金铸件。

进一步地，所述铜质预制件材质为纯铜；和/或

所述铜质预制件厚度最大值小于等于18mm。

进一步地，所述非晶合金为以锆元素为主合金成分的锆基非晶合金；和/或

所述非晶合金铸造的温度范围为900-1000℃。

进一步地，所述浓硝酸喷淋的方法为：向所述铜质预制件露出的最大表面以及与之垂直的侧面同时进行喷淋；和/或

浓硝酸单次喷淋时间小于等于15分钟。

进一步地，所述浓硝酸的体积百分比浓度为48-90v/v％。

进一步地，将结合件利用浓硝酸喷淋完毕后，若得到的非晶合金铸件表面仍有残留，则将其置于稀酸中冲洗，直至残留物全部溶解；和/或

所述稀酸为摩尔浓度低于6mol/L的稀硝酸或者稀硫酸中的一种；和/或

所述稀酸中还包含出光剂或者抛光剂。

进一步地，所述内扣结构包括呈内扣直角结构、内扣圆角结构、内扣斜角结构、多方位内凹结构或者多方位孔结构中的一种或者多种；和/或

所述内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度小于等于3mm。

本发明再一方面提供了一种包含上述非晶合金铸件或者利用上述加工方法制备得到的非晶合金铸件的轴制件、中空结构制件或者表面具有凹坑或者孔洞的制件。

现有技术中的普通压铸模无法实现具有内扣结构产品的合模脱模，而采取模具镶块设计的压铸模具对具有精细结构制件、薄壁件等较为复杂的构件完全不适用。故，本发明的发明人在现有压铸工艺的基础上开发出更具有针对性的压铸制件以及加工方法。

本发明中提供的非晶合金铸件具有内扣结构，且内扣结构朝向所述铸件本体的最大深度与所述内扣结构中的最大高度之比小于等于2。并非所有具有内扣结构的非晶合金件均优先适用于本发明中提供的方法进行加工，该论点将在后续实施例中进行详细阐述。

本发明中提供的非晶合金铸件的加工方法，在设置了相匹配的非晶合金铸件结构的条件下利用植入铜质预制件，并将其在模腔内固定，压铸后利用浓硝酸定位喷淋，最后获得所需非晶合金铸件。

采用本发明中的加工方法，不仅能够实现具有复杂内扣结构的非晶合金制件的快速压铸成型，而且加工工艺整体能够实现自动化，进一步地，中间加工过程对非晶合金铸件的结构、成分均无影响，避免了传统加工方式引入杂质、易发生氢脆的风险。

附图说明

图1为本发明实施例1中非晶合金铸件以及铜质预制件的结构示意图；

图2为本发明实施例1中非晶合金铸件在模具中的加工示意图；

图3为图1中Ⅰ处放大示意图；

图4为本发明实施例2中非晶合金铸件以及铜质预制件的结构示意图；

图5为本发明实施例2中非晶合金铸件在模具中的加工示意图；

图6为图4中Ⅱ处放大示意图；

图7为本发明实施例3中非晶合金铸件以及铜质预制件的结构示意图；

图8为本发明实施例3中非晶合金铸件在模具中的加工示意图；

图9为图7中Ⅲ处放大示意图；

图10为本发明实施例4中非晶合金铸件以及铜质预制件的结构示意图；

图11为本发明实施例4中非晶合金铸件在模具中的加工示意图；

图12为图10中Ⅳ处放大示意图；

图13为本发明实施例5中非晶合金铸件以及铜质预制件的结构示意图；

图14为本发明实施例5中非晶合金铸件在模具中的加工示意图；

图15为图14中Ⅴ处放大示意图；

图16为本发明实施例6中非晶合金铸件以及铜质预制件的结构示意图；

图17为本发明实施例6中非晶合金铸件在模具中的加工示意图；

图18为图16中Ⅵ处放大示意图；

图19为本发明实施例7中非晶合金铸件在模具中的加工示意图；

图20为本发明实施例8中非晶合金铸件在模具中的加工示意图；

图21为本发明实施例9中非晶合金铸件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。结合本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行；所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本发明的描述中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明的描述中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。

需要理解的是，本发明实施例中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明公开的范围之内。具体地，本发明实施例中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。

另外，除非上下文另外明确地使用，否则词的单数形式的表达应被理解为包含该词的复数形式。术语“包括”或“具有”旨在指定特征、数量、步骤、操作、元件、部分或者其组合的存在，但不用于排除存在或可能添加一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、部分或者其组合。

本发明实施例提供了一种非晶合金铸件，所述铸件具有内扣结构，所述内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度与所述内扣结构中的最大高度之比小于等于2。所述内扣结构包括呈内扣直角结构、内扣圆角结构、内扣斜角结构、多方位内凹结构或者多方位孔结构中的一种或者多种；和/或

所述内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度小于等于3mm。

本发明中所提供的非晶合金铸件对内扣结构的深度以及高度有严格要求，两者的比例需严格控制，这些与本发明中的加工方法有直接关联。

本发明实施例中还提供了一种非晶合金铸件的加工方法，所述非晶合金铸件具有内扣结构，且所述内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度与所述内扣结构中的最大高度之比小于等于2；

所述加工方法包括如下步骤：

提供压铸型腔和铜质预制件，所述压铸型腔具有与所述非晶合金铸件相同的立体形状，所述铜质预制件具有与所述非晶合金铸件的内扣结构相适配的扣合部；

将所述铜质预制件置入所述压铸型腔内的设定位置，并使其在所述压铸型腔内部固定；

将非晶合金熔汤注射入型腔中成型，获得非晶合金与所述铜质预制件的结合件；

将结合件利用浓硝酸喷淋至所述铜质预制件全部溶解，得到所述非晶合金铸件。

在一些实施例中，内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度与内扣结构中的最大高度之比为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1。6、1.7、1.8、1.9、2.0。

本发明中非晶合金铸件的结构与加工方法相辅相成。本发明中所采用的是铜质预制件置入→非晶熔液与铜质预制件共同成型→浓硝酸消除铜质预制件的技术路线。在本发明的技术路线中，要实现既定的技术目的，必须同时具备多个必要技术特征。

首先，本发明中所选择的预制件为铜质预制件，铜质预制件材质优选为纯铜；和/或，所述铜质预制件厚度最大值小于等于18mm。

在一些实施例中，铜质预制件厚度为1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm.

铜质预制件具有成型性能好、熔点略高于非晶压铸熔液、散热性能好的优点，且铜元素对非晶合金来说不算是杂质元素，即使部分铜元素在压铸过程中扩散至非晶合金溶液内，也不会对非晶合金整体产生不良的影响。铜材料质地软，能够满足产品精密加工的要求，能够在较低成本下加工出尺寸小且复杂的结构，与非晶合金的优良成型能力相辅相成。铜质预制件优选纯铜，纯铜标准可参考《GB/T 1176-2013铸造铜及铜合金》中合金牌号ZCu99。上述非晶合金铸件的加工方法并不适合加工内扣位置过于深入，即内扣结构中朝向铸件本体的最大深度过于深的结构件，同时，铜质预制件厚度以不超过18mm为宜。本发明的发明人在实践中发现，预制件设置过深从加工流程上看，不利于浓硝酸对预制件的溶蚀，非晶合金铸件内扣位置越深入，浓硝酸溶蚀时产生的热量越容易在深入点聚集，无法及时散热，且溶蚀过程缓慢导致溶蚀过程中产生的杂质离子容易渗入至非晶合金铸件中。铜质预制件的厚度过厚也会有同样的问题，溶蚀过程会随着厚度增加而越来越困难，热量大量聚集无法散出，聚集的热量则会对热量聚集处的非晶合金造成致命危害，使非晶晶化。

本发明实施例中提供的非晶合金为以锆元素为主合金成分的锆基非晶合金；和/或，所述非晶合金铸造的温度范围为900-1000℃。

在一些实施例中，锆基非晶合金的铸造温度为900℃、910℃、920℃、930℃、940℃、950℃、960℃、970℃、980℃、990℃、1000℃.

锆基非晶合金抗腐蚀能力较强，在与浓硝酸接触时表面会产生锆的氧化物膜(即钝化现象)来防止基体被进一步腐蚀，故而适用于本发明中的浓酸溶蚀的方法。进一步地，以铝、铁为主合金成分的非晶合金则不适于使用本发明的方法，浓酸与铝基、铁基非晶合金接触后容易对上述非晶合金产生点蚀，产生缺陷点。同时，锆基非晶合金的熔炼温度在900-1000℃范围内，与铜质预制件相差近100℃，且铜材料散热性能好，既能保证铜质预制件在非晶压铸温度下不变形不熔化，也能使压铸和后续的溶蚀过程能够均匀散热，不产生任何对非晶铸件的不良热影响。

进一步地，本发明的实施例中所提供的浓硝酸喷淋的方法为：向所述铜质预制件露出的最大表面以及与之垂直的侧面同时进行喷淋；和/或，浓硝酸单次喷淋时间小于等于15分钟，实践中，浓硝酸单次喷淋时间在3-5分钟为宜。铜质预制件在溶蚀过程中，利用浓酸对其最大曝露面以及与最大曝露面垂直的侧面同时进行喷淋，能够在较短的时间内均匀完成铜质预制件的溶蚀。若需要溶蚀的铜质预制件体积或者面积较大，可选择采用多次喷淋、多角度喷淋、多种喷射强度相结合喷淋的工艺方法进行加工处理。

本发明的实施例中所提供的浓硝酸的体积百分比浓度为48-90v/v％，优选为体积百分比浓度为65-80v/v％的浓硝酸。浓硝酸喷淋至铜质预制件表面生成硝酸铜、二氧化氮和水，不会产生氢气，防止氢气渗于非晶铸件中产生氢脆现象。采用其他浓酸不仅难以干净快速的溶蚀铜质预制件，还会产生氢气，使非晶合金产生氢脆现象，成品极易断裂。

本发明的实施例中，将压铸后的非晶合金与铜质预制件的结合件利用浓硝酸喷淋完毕后，若得到的非晶合金铸件表面仍有残留，则将其置于稀酸中冲洗，直至残留物全部溶解；和/或，所述稀酸为摩尔浓度低于6mol/L的稀硝酸或者稀硫酸中的一种；和/或，所述稀酸中还包含出光剂或者抛光剂。铜质预制件虽优选采用纯铜制成，但是若原料中包含少量杂质则会在溶蚀后留下黑色杂质斑点，将其置于稀酸中冲洗即可除去，此处清洗用的稀酸采用稀硝酸或者稀硫酸即可，清洗方式可根据残留物大小选择漂洗、喷淋、浸洗或者其他常用的清洗方式。稀酸中添加适量的市售金属用出光剂或者抛光剂能够进一步增加非晶合金铸件表面光泽度，降低其表面粗糙度。

本发明的实施例中，非晶合金铸件的内扣结构包括呈内扣直角结构、内扣圆角结构、内扣斜角结构、多方位内凹结构或者多方位孔结构中的一种或者多种；和/或，所述内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度小于等于3mm。

在一些实施例中，内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度为0.7mm、1.0mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm、2.2mm、2.5mm、2.7mm、3.0mm。

本发明中提供的方法尤其适用于小型精密件，例如手机中包含装配日内口直角、圆角、斜角结构的支撑件、轴制件，内设有细小孔洞的极小型零件(目前发明人利用本发明中的方法批量制备得到的最小的中空轴制件中，中空孔孔径仅为0.7mm，此中空孔径利用现有技术完全无法制成)。再例如表面具有多个不同方位的凹坑或者孔洞的制件——高尔夫球、固定底座、定位器装置等等。

采用本发明中的加工方法，不仅能够实现具有复杂内扣结构的非晶合金制件的快速压铸成型，而且加工工艺整体能够实现自动化，进一步地，中间加工过程对非晶合金铸件的结构、成分均无影响，避免了传统加工方式引入杂质、易发生氢脆的风险。

为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明中非晶合金铸件及其加工方法的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。

实施例1

参见附图1、附图2和附图3。

本实施例提供了一种非晶合金铸件101，铸件101具有内扣结构Ⅰ，内扣结构中朝向铸件本体的最大深度1b与内扣结构中的最大高度1a之比为2：3。本实施例的内扣结构呈内扣直角结构，内扣结构中朝向铸件本体的最大深度1b为3mm，模具加工结构如100所示。

本实施例中非晶合金铸件101的加工方法为：

S01，根据非晶合金铸件的设计制备纯铜材质的铜质预制件102，铜质预制件102具有与非晶合金铸件101的内扣结构Ⅰ相适配的扣合部Ⅰ’；模仁103与模仁104扣合形成与非晶合金铸件101相同的立体形状。

S02，将铜质预制件102置入压铸型腔内的设定位置，并使其在压铸型腔内部固定。虽在附图2中未用数字标识，但是从附图2中能够明显看出，模仁104上设有卡接铜质预制件102的凹槽，将铜质预制件固定于模腔内部。

S03，将锆基非晶合金熔汤注射入型腔中成型，获得非晶合金与铜质预制件102的结合件。

S04，将结合件利用体积百分比浓度为75v/v％的浓硝酸喷淋至铜质预制件102全部溶解，得到非晶合金铸件101。

实施例2

参见附图4、附图5和附图6。

本实施例提供了一种非晶合金铸件201，铸件201具有内扣结构Ⅱ，内扣结构中朝向铸件本体的最大深度2b与内扣结构中的最大高度2a之比为1：1。本实施例的内扣结构呈内扣圆角结构，内扣结构中朝向铸件本体的最大深度2b为3mm，模具加工结构如200所示。

本实施例中非晶合金铸件201的加工方法为：

S01，根据非晶合金铸件的设计制备纯铜材质的铜质预制件202，铜质预制件202具有与非晶合金铸件201的内扣结构Ⅰ相适配的扣合部Ⅱ’；模仁203与模仁204扣合形成与非晶合金铸件201相同的立体形状。

S02，将铜质预制件202置入压铸型腔内的设定位置，并使其在压铸型腔内部固定。虽在附图5中未用数字标识，但是从附图5中能够明显看出，模仁204上设有卡接铜质预制件202的凹槽，将铜质预制件固定于模腔内部。

S03，将锆基非晶合金熔汤注射入型腔中成型，获得非晶合金与铜质预制件202的结合件。

S04，将结合件利用体积百分比浓度为65v/v％的浓硝酸喷淋至铜质预制件202全部溶解，得到非晶合金铸件201。

实施例3

参见附图7、附图8和附图9。

本实施例提供了一种非晶合金铸件301，铸件301具有内扣结构Ⅲ，内扣结构中朝向铸件本体的最大深度3b与内扣结构中的最大高度3a之比为1：1。本实施例的内扣结构呈内扣圆角结构，内扣结构中朝向铸件本体的最大深度3b为2mm，模具加工结构如300所示。

本实施例中非晶合金铸件301的加工方法为：

S01，根据非晶合金铸件的设计制备纯铜材质的铜质预制件302，铜质预制件302具有与非晶合金铸件301的内扣结构Ⅰ相适配的扣合部Ⅲ’；模仁303与模仁304扣合形成与非晶合金铸件301相同的立体形状。

S02，将铜质预制件302置入压铸型腔内的设定位置，并使其在压铸型腔内部固定。虽在附图8中未用数字标识，但是从附图8中能够明显看出，模仁304上设有卡接铜质预制件302的凹槽，将铜质预制件固定于模腔内部。

S03，将锆基非晶合金熔汤注射入型腔中成型，获得非晶合金与铜质预制件302的结合件。

S04，将结合件利用体积百分比浓度为75v/v％的浓硝酸喷淋至铜质预制件302全部溶解，得到非晶合金铸件301。

实施例4

参见附图10、附图11和附图12。

本实施例提供了一种非晶合金铸件401，铸件401具有内扣结构Ⅳ，内扣结构中朝向铸件本体的最大深度4b与内扣结构中的最大高度4a之比为1：5。本实施例的内扣结构呈内扣直角结构，内扣结构中朝向铸件本体的最大深度4b为3mm，模具加工结构如400所示。

本实施例中非晶合金铸件401的加工方法为：

S01，根据非晶合金铸件的设计制备纯铜材质的铜质预制件402，铜质预制件402具有与非晶合金铸件401的内扣结构Ⅰ相适配的扣合部Ⅳ’；模仁403与模仁404扣合形成与非晶合金铸件401相同的立体形状。

S02，将铜质预制件402置入压铸型腔内的设定位置，并使其在压铸型腔内部固定。虽在附图11中未用数字标识，但是从附图11中能够明显看出，模仁404上设有卡接铜质预制件402的凹槽，将铜质预制件固定于模腔内部。

S03，将锆基非晶合金熔汤注射入型腔中成型，获得非晶合金与铜质预制件402的结合件。

S04，将结合件利用体积百分比浓度为70v/v％的浓硝酸喷淋至铜质预制件402全部溶解，得到非晶合金铸件401。

实施例5

参见附图13、附图14和附图15。

本实施例提供了一种非晶合金铸件501，铸件501具有内扣结构Ⅴ，内扣结构中朝向铸件本体的最大深度5b与内扣结构中的最大高度5a之比为1：4。本实施例的内扣结构呈内扣直角结构，内扣结构中朝向铸件本体的最大深度5b为2mm，模具加工结构如500所示。

本实施例中非晶合金铸件501的加工方法为：

S01，根据非晶合金铸件的设计制备纯铜材质的铜质预制件502，铜质预制件502具有与非晶合金铸件501的内扣结构Ⅰ相适配的扣合部Ⅴ’；模仁503与模仁504扣合形成与非晶合金铸件501相同的立体形状。

S02，将铜质预制件502置入压铸型腔内的设定位置，并使其在压铸型腔内部固定。虽在附图14中未用数字标识，但是从附图14中能够明显看出，模仁504上设有卡接铜质预制件502的凹槽，将铜质预制件固定于模腔内部。

S03，将锆基非晶合金熔汤注射入型腔中成型，获得非晶合金与铜质预制件502的结合件。

S04，将结合件利用体积百分比浓度为70v/v％的浓硝酸喷淋至铜质预制件502全部溶解，得到非晶合金铸件501。

实施例6

参见附图16、附图17和附图18。

本实施例提供了一种非晶合金铸件601，铸件601具有内扣结构Ⅵ，内扣结构中朝向铸件本体的最大深度6b与内扣结构中的最大高度6a之比为1：3.6。本实施例的内扣结构呈内扣直角结构，内扣结构中朝向铸件本体的最大深度5b为3mm，模具加工结构如600所示。

本实施例中非晶合金铸件601的加工方法为：

S01，根据非晶合金铸件的设计制备纯铜材质的铜质预制件602，铜质预制件602具有与非晶合金铸件601的内扣结构Ⅰ相适配的扣合部Ⅵ’；模仁603与模仁604扣合形成与非晶合金铸件601相同的立体形状。

S02，将铜质预制件602置入压铸型腔内的设定位置，并使其在压铸型腔内部固定。虽在附图17中未用数字标识，但是从附图17中能够明显看出，模仁604上设有卡接铜质预制件602的凹槽，将铜质预制件固定于模腔内部。

S03，将锆基非晶合金熔汤注射入型腔中成型，获得非晶合金与铜质预制件602的结合件。

S04，将结合件利用体积百分比浓度为70v/v％的浓硝酸喷淋至铜质预制件602全部溶解，得到非晶合金铸件601。

从实施例2-6中可以看出，铜质预制件均利用在模仁上设置固定槽的方法进行位置固定。实施例1-6中提供的是几种具有基础内扣结构的非晶铸件的形状结构，在实际的生产应用过程中还可对具有不同内扣结构的铸件进行加工。

实施例7

参见附图19。

实施例7为制备具有中空结构的非晶合金铸件的模具示意图。

本实施例提供了一种非晶合金铸件701，铸件701具有内扣通孔结构，模具加工结构如700所示，模仁703和704合围构成模腔。

本实施例中非晶合金铸件701的加工方法同实施例1。不同之处在于，铜质预制件702在通孔两侧具有凸起，与模仁703中的卡槽相适配，用于预制件的固定。

实施例8

参见附图20。

实施例8为制备另一种具有中空结构的非晶合金铸件的模具示意图。

本实施例提供了一种非晶合金铸件801，铸件801具有内扣通孔结构，模具加工结构如800所示，模仁803和804合围构成模腔。

本实施例中非晶合金铸件801的加工方法同实施例1。不同之处在于，铜质预制件802在通孔两侧具有凸起，与模仁803中的卡槽相适配，用于预制件的固定。

实施例7、实施例8中中空结构的内径即为内扣结构中朝向铸件本体的最大深度，其外径即为内扣结构中的最大高度。

实施例9

参见附图21。

实施例9为利用本发明方法加工得到的表面具有多方位孔结构的制件900的结构示意图，在900表面上分布有不同方向的孔901、902。利用现有技术中的压铸手段是无法拔模的，利用本发明中的加工方法则能够呈现完整的多方位孔结构。

本实施例中非晶合金铸件900的加工方法同实施例1。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种非晶合金铸件，所述铸件具有内扣结构，其特征在于，所述内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度与所述内扣结构中的最大高度之比小于等于2。

2.根据权利要求1所述的非晶合金铸件，其特征在于，所述内扣结构包括呈内扣直角结构、内扣圆角结构、内扣斜角结构、多方位内凹结构或者多方位孔结构中的一种或者多种；和/或

所述内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度小于等于3mm。

3.一种非晶合金铸件的加工方法，其特征在于，

所述非晶合金铸件具有内扣结构，且所述内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度与所述内扣结构中的最大高度之比小于等于2；

所述加工方法包括如下步骤：

提供压铸型腔和铜质预制件，所述压铸型腔具有与所述非晶合金铸件相同的立体形状，所述铜质预制件具有与所述非晶合金铸件的内扣结构相适配的扣合部；

将所述铜质预制件置入所述压铸型腔内的设定位置，并使其在所述压铸型腔内部固定；

将非晶合金熔汤注射入型腔中成型，获得非晶合金与所述铜质预制件的结合件；

将结合件利用浓硝酸喷淋至所述铜质预制件全部溶解，得到所述非晶合金铸件。

4.根据权利要求3所述的非晶合金铸件的加工方法，其特征在于，所述铜质预制件材质为纯铜；和/或

所述铜质预制件厚度最大值小于等于18mm。

5.根据权利要求3所述的非晶合金铸件的加工方法，其特征在于，所述非晶合金为以锆元素为主合金成分的锆基非晶合金；和/或

所述非晶合金铸造的温度范围为900-1000℃。

6.根据权利要求3所述的非晶合金铸件的加工方法，其特征在于，所述浓硝酸喷淋的方法为：向所述铜质预制件露出的最大表面以及与之垂直的侧面同时进行喷淋；和/或

浓硝酸单次喷淋时间小于等于15分钟。

7.根据权利要求6所述的非晶合金铸件的加工方法，其特征在于，所述浓硝酸的体积百分比浓度为48-90v/v％。

8.根据权利要求3-6任一所述的非晶合金铸件的加工方法，其特征在于，将结合件利用浓硝酸喷淋完毕后，若得到的非晶合金铸件表面仍有残留，则将其置于稀酸中冲洗，直至残留物全部溶解；和/或

所述稀酸为摩尔浓度低于6mol/L的稀硝酸或者稀硫酸中的一种；和/或

所述稀酸中还包含出光剂或者抛光剂。

9.根据权利要求3-6任一所述的非晶合金铸件的加工方法，其特征在于，所述内扣结构包括呈内扣直角结构、内扣圆角结构、内扣斜角结构、多方位内凹结构或者多方位孔结构中的一种或者多种；和/或

所述内扣结构中朝向所述铸件本体的最大深度小于等于3mm。

10.包含根据权利要求1-2任一所述非晶合金铸件、或者利用根据权利要求3-9任一所述的加工方法制备得到的非晶合金铸件的轴制件、中空结构制件或者表面具有凹坑或者孔洞的制件。

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