[发明专利]非晶合金分段热塑成型方法

说明书

本发明公开了一种非晶合金分段热塑成型方法，包括以下步骤，步骤一：将非晶合金初始棒料放置于预成型模具中；步骤二：在初始棒料的两端设置电极，对初始棒料进行加热的同时，驱动一电极向另一电极靠近以将初始棒料进行预成型，形成为预压棒料；步骤三：将预压棒料放入成型模具中，在预压棒料的两端设置电极，对预压棒料先进行加热，再驱动一电极向另一电极靠近以将预压棒料压入成型腔中进行最终成型，形成为产品。本发明将非晶合金进行两次成型，提高了非晶合金棒料在最终成型过程中的保温性能，减小了热量流失，确保成型时非晶合金具有较好的流动性，更容易填充形成精密零部件，提高了成型效果。

技术领域

本发明属于非晶合金技术领域，具体涉及一种非晶合金分段热塑成型方法。

背景技术

非晶合金是一种在极速冷却条件下，将原子冷冻在液体组态而获得的一种亚稳态物质，所以块体非晶成型受到尺寸上的限制。如何获得大尺度的块体非晶合金，一直是材料界关注的热点之一。研究学者发现，通过对非晶成分的组合优化，可显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，对非晶材料的GFA影响尤其明显，但是根据部分行业要求，含Be元素的非晶材料无法应用在相关行业中，因此含 Be元素的非晶材料在应用时受到一定限制。非晶材料具有一种特殊性能，在过冷液相区温度范围内具有超塑性，可实现热塑成型，但是过冷液相区温度范围较窄，在非晶热塑成型过程中，坯料较难实现温度的稳定控制，特别是是小尺寸非晶坯料，，由于接触比表面积大，散热快，材料温度的降低，导致非晶合金的流动性大幅降低，容易出现型腔填充不满和填充精度差等问题，无法满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动性，对于精密产品的热塑成型至关重要，特别是GFA形成能力较差的无Be非晶合金。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提出一种非晶合金分段热塑成型方法，该非晶合金分段热塑成型方法具有将小直径非晶材料成型为精密零件的优点。

根据本发明实施例的非晶合金分段热塑成型方法，包括以下步骤，步骤一：将非晶合金初始棒料放置于预成型模具中；步骤二：在初始棒料的两端设置电极，对初始棒料进行加热的同时，驱动一电极向另一电极靠近以将初始棒料进行预成型，形成为预压棒料；步骤三：将预压棒料放入成型模具中，在预压棒料的两端设置电极，对预压棒料先进行加热，再驱动一电极向另一电极靠近以将预压棒料压入成型腔中进行最终成型，形成为产品。

根据本发明一个实施例，所述初始棒料的直径在2-6mm之间。

根据本发明一个实施例，所述预压棒料的直径在8-12mm之间。

根据本发明一个实施例，所述步骤二中，预压的压力参数为0.1-1T，压射速度为10-100mm/s。

根据本发明一个实施例，所述步骤二中，加热电流为0.5-2KA，加热时间为 100-990ms，初始棒料的加热温度为320-500℃。

根据本发明一个实施例，所述步骤三中，最终成型的压力参数为1.5-4T，压射速度为300-800mm/s。

根据本发明一个实施例，所述步骤三中，加热电流为1.5-3KA，加热时间为 500-990ms，预压棒料的加热温度为400-650℃。

根据本发明一个实施例，所述步骤二的预成型过程和步骤三的最终成型过程均在非晶合金的过冷液相区这一温度区间进行。

根据本发明一个实施例，所述初始棒料中不含Be元素。

根据本发明一个实施例，所述步骤二和步骤三中的加热方式为直流电脉冲加热或电容放电加热。