[发明专利]一种非晶产品的制备方法

说明书

本发明提供了一种针对形成能力差的非晶合金产品的成型制备方法，包括：通过电弧熔炼将配制的合金熔炼成成份均匀的合金铸锭，然后通过真空感应甩带的方法将铸锭制成完全非晶合金薄带，再通过真空气流磨将非晶合金甩带制成非晶粉体，再通过低温热压方法将非晶粉体压制成非晶产品粗坯，再通过超声震荡颗粒之间相互摩擦焊接将非晶粉体焊接成一个整体，再通过超声震荡使过冷液相原子团产生共震，从而快速使焊接的块体体非晶软化变为半固态，半固态在压力作用下，填充焊接形成非晶块之间的缝隙的，得到完整致密的非晶产品。本发明提供的方法可用于高强度、高弹性的非晶小型零部件的制备，特别是非晶形成能力差的非晶合金的制备。

技术领域

本发明属于非晶技术领域，尤其涉及一种非晶产品的制备方法。

背景技术

非晶金属材料具有高强度、硬度、模量低、弹性好、耐腐蚀等特点，高强度结构件在军工、医疗等领域具有广阔的应用前景。但是除极少数非晶配方能够在压铸过程中形成大块的完全非晶(厚度大于0.8毫米)，同时这些配方的非晶(如锆基、钛基系列)材料成本一般都比较高；大部分低成本的非晶合金(如铁基、铝基、镁基)，都存在成型能力低，无法成型为大块(厚度大于0.8毫米)的非晶体，不能应用于日常工业零部件的生产。另外，人体内植入件对材料有特殊要求，如不能含有毒元素、镍等，也限制了大部分成型能力强的非晶材料的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种非晶产品的制备方法，本发明提供的方法可用于高强度、高弹性的非晶小型零部件的制备，成本较低。

本发明提供了一种非晶产品的制备方法，包括：

非晶粉体粗坯进行超声焊接，得到非晶坯体；

将所述非晶坯体进行超声震荡高压密实成型，得到非晶产品。

优选的，所述非晶粉体粗坯的成分为成型能力差的非晶合金成分；

所述非晶合金成分选自铁基非晶合金成分、铝基非晶合金成分、镁基非晶合金和钛基非晶成分中的一种或几种。

优选的，所述超声焊接过程中的超声频率在15～20KHz。

优选的，所述超声焊接过程中同时在所述非晶粉体粗坯的上下表面进行超声震动。

优选的，所述超声焊接过程中包括多次不连续的超声震动，每次超声震动的时间不高于500毫秒，两次超声震动的间隔时间在15秒以上。

优选的，所述超声震荡高压密实成型的温度低于非晶坯体的玻璃化转变温度180～220℃。

优选的，所述超声震荡高压密实成型的超声频率为20～40KHz。

优选的，所述超声震荡高压密实成型过程中进行2次以上的超声处理，每次超声处理的时间为50～90毫秒，两次超声处理的间隔不少于15秒。

优选的，所述超声震荡高压密实成型的压力为0.5～5MPa。

优选的，所述非晶粉体粗坯的制备方法包括：

将非晶粉体进行低温热压，得到非晶粉体粗坯；

所述非晶粉体的粒度为120～500目；

所述低温热压的温度低于非晶粉体玻璃化转变温度180℃以上。

本发明提供的方法，针对性能优异或成本低但成型能力差的非晶材料，提供了一种非晶粉末超声成型法，能够生厚度尺寸小于1毫米结构简单的高性能低成本的非晶产品。本发明通过电弧炉或悬浮炉反复熔炼，得到高纯度的合金铸锭，再通过真空甩带的方法得到完全非晶的带材，再通过在冷却及气氛保护的环境中将非晶带材机械破碎方法，得到没有氧化及晶化的非晶粉末；非晶粉末通过模具成型，用静压等方式制成密实的零件粉末坯体，再将坯体放在超声成型模具内，通过超声焊接和超声震荡成型得到结构密实的完全非晶产品。