[发明专利]锆基非晶柔轮近净成型的模具及其制备方法

权利要求书

1.锆基非晶柔轮近净成型的模具，包括盖子(1)、第一模具(2)、第二模具(3)、芯子(4)和固定环(5)，其特征在于：

所述第一模具(2)包括环形槽(6)、阶梯孔(7)和气道(8)，所述阶梯孔(7)设置在第一模具(2)下方，所述环形槽(6)设置在第一模具(2)的底部，所述环形槽(6)与阶梯孔(7)之间形成矩形槽(9)，所述环形槽(6)上开设有贯穿整个第一模具(2)的气道(8)；

所述第二模具(3)包括圈齿(10)、型腔(11)和浇道(12)，所述圈齿(10)设置在型腔(11)上部，所述浇道(12)开设在型腔(11)底部和第二模具(3)底部之间；

所述芯子(4)底部相切设置有一半球体(13)。

2.根据权利要求1所述的锆基非晶柔轮近净成型的模具，其特征在于：所述环形槽(6)与阶梯孔(7)之间形成3个均匀分布的矩形槽(9)。

3.根据权利要求2所述的锆基非晶柔轮近净成型的模具，其特征在于：所述环形槽(6)上均匀分布有3个贯穿整个第一模具(2)的气道(8)。

4.根据权利要求3所述的锆基非晶柔轮近净成型的模具，其特征在于：所述型腔(11)侧壁相对于竖直面向外的斜角α为0.5°～1°。

5.根据权利要求4所述的锆基非晶柔轮近净成型的模具，其特征在于：所述第一模具(2)和第二模具(3)的材质选用紫铜制成。

6.锆基非晶柔轮制备方法，采用锆基非晶柔轮近净成型的模具加工而成，其特征在于，步骤包括：

S1、按照柔轮的形状设计第一模具(2)、第二模具(3)和芯子(4)的尺寸大小；

S2、选择锆基非晶合金作为制造柔轮的材料，确定其锆基非晶合金成分；

S3、用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼炉进行锆基非晶合金的熔炼，反复熔炼三遍以上再进行模具的吸铸成型；

S4、熔炼和吸铸时通入保护气体氩气，吸铸前第一模具(2)和第二模具(3)要充分预热。

7.根据权利要求6所述的锆基非晶柔轮制备方法，其特征在于：所述S2步骤中锆基非晶合金的材料为Zr_xCu_yNi_zA；

式中，A为Al和/或Nb和/或Co和/或Ti和/或稀土；

其中，35≤x≤65、0≤y≤40、0≤z≤20。

8.根据权利要求7所述的锆基非晶柔轮制备方法，其特征在于：所述S3步骤中，熔炼工艺包括如下步骤：开始每30s增加熔炼功率0.1KW，直到0.5KW后锆基非晶合金融化，再每30s增加0.5KW直到10KW，保持一分钟，然后关掉加热电源，让锆基非晶合金随水冷铜坩埚一起冷却到室温。

9.根据权利要求8所述的锆基非晶柔轮制备方法，其特征在于：所述S3步骤中，吸铸工艺包括如下步骤：将装配好的第一模具(2)和第二模具(3)装在吸铸设备上，并调节其上下压力大小，通过上下压力差吸铸出锆基非晶柔轮铸件。

10.根据权利要求9所述的锆基非晶柔轮制备方法，其特征在于：所述熔炼工艺的温度范围为1200～1300℃，所述吸铸工艺的温度范围为1200～1300℃，所述吸铸工艺中上下压力差范围为0.08～0.1MPa。