[发明专利]一种非晶合金制件快速成型方法及非晶合金制件

说明书

本发明提供了一种非晶合金制件快速成型方法，包括如下步骤：S01、取非晶铸锭，制成板条状的初始预制件；S02、对所述初始预制件通电升温至软化温度；S03、利用锻模对所述半固态预制件进行压合成型，降至室温后得到所需非晶合金制件。本发明中的成型方法解决了现有技术中非晶压铸加工工艺存在的模具费用高、改模困难的技术问题。进一步地，本发明中还提供了一种由上述非晶合金制件快速成型方法制备得到的非晶合金制件，提供了一种结构简单、小体积、外观品质优异的非晶合金制件。

技术领域

本发明属于合金加工技术领域，具体涉及一种非晶合金制件快速成型方法，以及利用该方法制备得到的非晶合金制件。

背景技术

非晶态合金（以下简称“非晶合金”）自上个世纪九十年代大规模商用化开发以来，诞生了各种不同用途、不同体系的非晶合金，包括现有技术中最常见的锆基非晶、铁基非晶，还包括热门研究方向中的钛基非晶、镍基非晶、钴基非晶等。

近十年来，因非晶合金具有高装配精度、高强度、高弹性形变的优异特性，其作为精密结构件的原材料得到了细分市场的青睐，市场的需求推动块体非晶合金的制备与应用取得了长足的发展。现有技术中，由非晶合金制成的精密结构件成型方法以压铸法为主，水淬法、铜模铸造法、粉末冶金等方法尽管也有所突破，但由于无法满足大批量制造所需要的高效率的要求，均停留在试验阶段，或者用于生产非晶板材、带材等形状结构简单单一的制品。

压铸法在非晶精密制件的批量化制造中具有无法比拟的优势，该方法制备的非晶制件尺寸一致性高、生产效率高，满足大批量生产的需求。但是压铸法也并非完美，其缺点也非常突出：压铸法的核心为模具组件，模具本身的加工制造费用非常高，使得前期项目导入的成本非常高，从而导致小批量的非晶合金项目在成本方面与其他常用材料（如不锈钢、镁铝合金、钛合金等）相比没有竞争力，限制了非晶合金的应用；进一步地，模具型腔的设计决定了非晶制件的形状和尺寸精度，而模具一旦制作完成，则很难进行更改，遇到制品设计更改或者尺寸调整等情况，只能更换模具，导致制造成本激增。

针对上述现有技术存在的缺陷，本领域技术人员提出了许多解决方案，中国专利201910424704 .4中提供了一种针对非晶薄壁件的冲压成型装置，该方法对于板带材或有可行性，但是由于常用非晶体系的塑性极差（几乎没有塑性），冲压工艺对于厚度大于0.1mm的非晶制件来说，根本无法达到二次成型的效果，只会在冲压施力的位置将非晶制件截断，无法成型。

中国专利202210085310.2中提供了一种利用超声对非晶产品进行成型处理的方法，该方法同时利用超声、高压和加热，采用半固态成型的方法，完成对非晶制件的成型。但是上述方法工艺复杂，需多种工艺进行配合，控制参数多变，而且要求所加工的块体非晶原料成型能力大于10mm，目前还比较难以应用于规模化的生产制程中。

发明内容

本发明的目的是提供一种非晶合金制件快速成型方法，旨在解决现有技术中非晶压铸加工工艺存在的模具费用高、改模困难的技术问题。进一步地，本发明中还提供了一种由上述非晶合金制件快速成型方法制备得到的非晶合金制件，提供了一种结构简单、小体积、外观品质优异的非晶合金制件。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种非晶合金制件快速成型方法，包括如下步骤：

S01、取非晶铸锭，制成板条状的初始预制件；

S02、对所述初始预制件通电升温至软化温度，所述初始预制件的升温曲线不与非晶合金TTT曲线相切或者相交，制成半固态预制件；

S03、利用锻模对所述半固态预制件进行压合成型，降至室温后得到所需非晶合金制件，所述非晶合金制件的降温曲线不与非晶合金TTT曲线相切或者相交。