一种非晶合金的热成型方法
【专利摘要】本发明涉及非晶合金的热成型【技术领域】，特别是涉及一种非晶合金的热成型方法，使用非晶合金管材作为基材，包括以下步骤：步骤一，加热成型，将非晶合金管材放置于模具中，通入惰性气氛使非晶合金管材达到过冷液相区后成型，得到型胚；步骤二，冷却型胚：第一冷却法为，保持模具闭合，惰性气氛和型胚的热量通过所述模壁来传导而冷却；且惰性气氛在冷却的过程中压力不变；第二冷却法为，成型结束后，先慢慢减少惰性气氛的压力，然后打开模具，通入冷却气体用以冷却型胚；在加热和冷却过程，均以TTT图为基准，使非晶合金均不发生晶化反应。本发明具有容易成型，成型效果好的优点，能够节约能源，降低生产成本，缩短生产时间，提高生产效率。
【专利说明】一种非晶合金的热成型方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及非晶合金的热成型【技术领域】，特别是涉及一种非晶合金的热成型方法。
【背景技术】
[0002]非晶合金因具有强度、硬度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、软磁性和超导性等方面的优良特性，其在电子、机械、化工等领域都得到了广泛应用。但是，虽然非晶合金具有上述所述的优良特性，但存在难加工、难成型的缺点，从而大大限制了其应用范围。因此，非晶合金的成型成为非晶合金应用拓展的一个技术难点。
[0003]US20130306262A1公开了大块金属玻璃的吹塑成型法，其中，吹塑成型也称为气压成型。该现有技术在对大块金属玻璃进行吹塑成型时，选用的基材为薄板状金属玻璃，然而，薄板状金属玻璃在吹塑成型时比较困难，需要利用更高压力和温度的气体进行吹塑才能使薄板状金属玻璃成型为最终产品的形状，因此，使得能源耗费大，从而导致生产成本高；而且，也使得成型效果不够理想。
[0004]另外，上述现有技术在对大块金属玻璃进行吹塑成型时，是先在开放环境下加热薄板状金属玻璃后再移至模具中进行成型，在开放环境下加热薄板状金属玻璃，容易造成热散失，使得一方面能源耗费大，且延长了生产时间，另一方面影响吹塑成型的效果。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术中的不足之处而提供一种成型效果好、生产成本低的非晶合金的热成型方法。
[0006]为达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现。
[0007]提供一种非晶合金的热成型方法，使用非晶合金管材作为基材，并包括以下步骤:
步骤一，加热成型
将所述非晶合金管材放置于模具中，然后通入一定温度和一定压力的惰性气氛使所述非晶合金管材达到过冷液相区后成型，得到型胚；
步骤二，冷却型胚
所述冷却型胚的方法为第一冷却法或第二冷却法中的任意一种，即能够完成所述型胚的冷却；
所述第一冷却法为，保持所述模具闭合，以使得所述型胚始终贴附于所述模具的模壁，所述惰性气氛和所述型胚的热量通过所述模壁来传导，从而完成所述惰性气氛和所述型胚的冷却；所述惰性气氛在冷却的过程中保持压力固定不变；
所述第二冷却法为，在加热成型结束后，先慢慢减少所述惰性气氛的压力至一定压力值，然后打开所述模具，通入冷却气体用以冷却所述型胚；
在所述加热和冷却过程，均以TTT图为基准，使所述非晶合金均不发生晶化反应。
[0008]上述技术方案中，优选的，所述步骤一的加热成型，将所述非晶合金管材放置于模具前，先在感应器中以感应加热的方式将所述非晶合金管材预热到一定温度后再放置于所述模具中。
[0009]上述技术方案中，所述非晶合金管材预热到的温度为300°C飞00°C。
[0010]上述技术方案中，所述步骤一的加热成型，所述惰性气氛的温度为300°C ^500oC ；所述惰性气氛的压力为Ibar?30bar。
[0011]上述技术方案中，所述第二冷却法中，先慢慢减少所述惰性气氛的压力至Ibar?1bar0
[0012]上述技术方案中，所述步骤二的冷却型胚中，第二冷却法中的所述冷却气体为惰性气体或氮气。
[0013]上述技术方案中，所述步骤二的冷却型胚中，第二冷却法中的所述冷却气体的温度为常温。
[0014]上述技术方案中，所述步骤一的加热成型，所述惰性气氛为惰性气体或氮气。
[0015]上述技术方案中，所述步骤一的加热成型,所述惰性气体包括氦气、氖气、氩气、氪气和氣气。
[0016]其中，本发明所述的TTT图是指温度时间转变图，本发明所述的TTT图如附图2所示。当加热曲线达到过冷液相区后，即玻璃化转变温度(Tg)与结晶温度Tx)之间，进行冷却，并且加热曲线和冷却曲线均不可碰触到晶化区域。其中，在加热成型和冷却的过程中，只要不碰触到晶化区域，即非晶合金在不发生晶化反应的状况下完成加热成型和冷却，即在非晶化区域中选择成型参数均可，多种成型参数均能达到较佳的成型效果。
[0017]本发明的有益效果:
(I)本发明提供的一种非晶合金的热成型方法，由于使用非晶合金管材作为基材，在进行热成型的过程中，由于管材相对于薄板更接近最终产品的形状，因此，管材比较容易成型，并且成型效果好。
[0018](2)本发明提供的一种非晶合金的热成型方法，由于作为基材的非晶合金管材比较容易成型，使得加热成型时所用的惰性气氛的压力和温度比较低，从而能够节约能源，降低生产成本。
[0019](3)本发明提供的一种非晶合金的热成型方法，加热成型时，在模具中或在感应器中加热非晶合金管材，避免了非晶合金管材在开发环境下加热，从而大大减少了热散失，从而能够进一步节约能源，降低生产成本。
[0020](4)本发明提供的一种非晶合金的热成型方法，将非晶合金管材放置于模具前，先在感应器中以感应加热的方式将非晶合金管材预热到一定温度后再放置于模具中，感应加热的方式能够使非晶合金管材迅速预热到所需成型温度，再放置于模具中成型，从而大大缩短了生产时间，提高了生产效率。
[0021](5)本发明提供的一种非晶合金的热成型方法，具有方法简单，能够适用于大规模生产的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明的一种非晶合金的热成型方法的实施例3至实施例6进行加热成型的结构示意图。
[0023]图2是本发明的一种非晶合金的热成型方法的TTT图。
[0024]在图1和图2中包括有:
1——非晶合金管材、
2——感应器、
3——模具、
4——过冷液相区、
5——晶化区域、
6——非晶化区域。
【具体实施方式】
[0025]其中，本发明所提及的过冷液相区是指非晶合金的玻璃化转变温度(Tg)与非晶合金的结晶温度(Tx)之间。
[0026]本发明中提及的惰性气体包括氦气、氖气、氩气、氪气和氙气。
[0027]实施例1。
[0028]本实施例的一种非晶合金的热成型方法，使用非晶合金管材作为基材，并包括以下步骤:
步骤一，加热成型
将非晶合金管材放置于模具中，然后通入氦气使非晶合金管材达到过冷液相区后成型，得到型胚；本实施中，氦气的温度为300°C，压力为30bar。
[0029]步骤二，冷却型胚本实施例采用第一冷却法。
[0030]第一冷却法为，保持模具闭合，以使得型胚始终贴附于模具的模壁，氦气和型胚的热量通过模壁来传导，从而完成氦气和型胚的冷却；氦气在冷却的过程中保持压力固定不变；冷却完成后，即得到非晶合金产品。
[0031]在上述加热和冷却过程，均以TTT图为基准，使非晶合金均不发生晶化反应。
[0032]本实施例的一种非晶合金的热成型方法，具有容易成型，并且成型效果好的优点。且能够节约能源，降低生产成本,并能够缩短生产时间,提高生产效率。
[0033]实施例2。
[0034]本实施例的一种非晶合金的热成型方法，使用非晶合金管材作为基材，并包括以下步骤:
步骤一，加热成型
将非晶合金管材放置于模具中，然后通入氖气使非晶合金管材达到过冷液相区后成型，得到型胚；本实施中，氖气的温度为400°C，压力为20bar。
[0035]步骤二，冷却型胚
本实施例采用第二冷却法。
[0036]第二冷却法为，在加热成型结束后，先慢慢减少氖气的压力至lObar，然后打开模具，通入氮气用以冷却型胚；其中，氮气的温度为常温；冷却完成后，即得到非晶合金产品。
[0037]在上述加热和冷却过程，均以TTT图为基准，使非晶合金均不发生晶化反应。
[0038]本实施例的一种非晶合金的热成型方法，具有容易成型，并且成型效果好的优点。且能够节约能源，降低生产成本,并能够缩短生产时间,提高生产效率。
[0039]实施例3。
[0040]见图1。本实施例的一种非晶合金的热成型方法，使用非晶合金管材I作为基材，并包括以下步骤:
步骤一，加热成型
先在感应器2中以感应加热的方式将非晶合金管材I预热到500°C后再放置于模具3中，然后通入氩气使非晶合金管材I达到过冷液相区后成型，得到型胚；本实施中，氩气的温度为500°C，压力为Ibar。
[0041]步骤二，冷却型胚本实施例采用第一冷却法。
[0042]第一冷却法为，保持模具闭合，以使得型胚始终贴附于模具的模壁，氩气和型胚的热量通过模壁来传导，从而完成氩气和型胚的冷却；氩气在冷却的过程中保持压力固定不变；冷却完成后，即得到非晶合金产品。
[0043]在上述加热和冷却过程，均以TTT图为基准，使非晶合金均不发生晶化反应。
[0044]本实施例的一种非晶合金的热成型方法，具有容易成型，并且成型效果好的优点。且能够节约能源，降低生产成本,并能够缩短生产时间,提高生产效率。
[0045]实施例4。
[0046]见图1。本实施例的一种非晶合金的热成型方法，使用非晶合金管材I作为基材，并包括以下步骤:
步骤一，加热成型
先在感应器2中以感应加热的方式将非晶合金管材I预热到300°C后再放置于模具3中，然后通入氪气使非晶合金管材I达到过冷液相区后成型，得到型胚；本实施中，氪气的温度为300°C，压力为25bar。
[0047]步骤二，冷却型胚
本实施例采用第二冷却法。
[0048]第二冷却法为，在加热成型结束后，先慢慢减少氪气的压力至5bar，然后打开模具，通入氦气用以冷却型胚；其中，氦气的温度为常温；冷却完成后，即得到非晶合金产品。
[0049]在上述加热和冷却过程，均以TTT图为基准，使非晶合金均不发生晶化反应。
[0050]本实施例的一种非晶合金的热成型方法，具有容易成型，并且成型效果好的优点。且能够节约能源，降低生产成本,并能够缩短生产时间,提高生产效率。
[0051]实施例5。
[0052]见图1。本实施例的一种非晶合金的热成型方法，使用非晶合金管材I作为基材，并包括以下步骤:
步骤一，加热成型
先在感应器2中以感应加热的方式将非晶合金管材I预热到400°C后再放置于模具3中，然后通入氙气使非晶合金管材I达到过冷液相区后成型，得到型胚；本实施中，氙气的温度为400°C，压力为lObar。
[0053]步骤二，冷却型胚本实施例采用第二冷却法。
[0054]第二冷却法为，在加热成型结束后，先慢慢减少氙气的压力至lbar，然后打开模具，通入氖气用以冷却型胚；其中，氖气的温度为常温；冷却完成后，即得到非晶合金产品。
[0055]在上述加热和冷却过程，均以TTT图为基准，使非晶合金均不发生晶化反应。
[0056]本实施例的一种非晶合金的热成型方法，具有容易成型，并且成型效果好的优点。且能够节约能源，降低生产成本,并能够缩短生产时间,提高生产效率。
[0057]实施例6。
[0058]见图1。本实施例的一种非晶合金的热成型方法，使用非晶合金管材I作为基材，并包括以下步骤:
步骤一，加热成型
先在感应器2中以感应加热的方式将非晶合金管材I预热到350°C后再放置于模具3中，然后通入氮气使非晶合金管材I达到过冷液相区后成型，得到型胚；本实施中，氮气的温度为350°C，压力为l5bar。
[0059]步骤二，冷却型胚
本实施例采用第二冷却法。
[0060]第二冷却法为，在加热成型结束后，先慢慢减少氮气的压力至7bar，然后打开模具，通入氩气用以冷却型胚；其中，氩气的温度为常温；冷却完成后，即得到非晶合金产品。
[0061]在上述加热和冷却过程，均以TTT图为基准，使非晶合金均不发生晶化反应。
[0062]本实施例的一种非晶合金的热成型方法，具有容易成型，并且成型效果好的优点。且能够节约能源，降低生产成本,并能够缩短生产时间,提高生产效率。
[0063]最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
【权利要求】
1.一种非晶合金的热成型方法，其特征在于:使用非晶合金管材作为基材，并包括以下步骤: 步骤一，加热成型 将所述非晶合金管材放置于模具中，然后通入一定温度和一定压力的惰性气氛使所述非晶合金管材达到过冷液相区后成型，得到型胚； 步骤二，冷却型胚 所述冷却型胚的方法为第一冷却法或第二冷却法中的任意一种，即能够完成所述型胚的冷却； 所述第一冷却法为，保持所述模具闭合，以使得所述型胚始终贴附于所述模具的模壁，所述惰性气氛和所述型胚的热量通过所述模壁来传导，从而完成所述惰性气氛和所述型胚的冷却；所述惰性气氛在冷却的过程中保持压力固定不变； 所述第二冷却法为，在加热成型结束后，先慢慢减少所述惰性气氛的压力至一定压力值，然后打开所述模具，通入冷却气体用以冷却所述型胚； 在所述加热和冷却过程，均以TTT图为基准，使所述非晶合金均不发生晶化反应。
2.根据权利要求1所述的一种非晶合金的热成型方法，其特征在于:所述步骤一的加热成型，将所述非晶合金管材放置于模具前，先在感应器中以感应加热的方式将所述非晶合金管材预热到一定温度后再放置于所述模具中。
3.根据权利要求2所述的一种非晶合金的热成型方法，其特征在于:所述非晶合金管材预热到的温度为300°C?500°C。
4.根据权利要求1所述的一种非晶合金的热成型方法，其特征在于:所述步骤一的加热成型，所述惰性气氛的温度为300°C飞00°C ;所述惰性气氛的压力为lbar?30bar。
5.根据权利要求1所述的一种非晶合金的热成型方法，其特征在于:所述第二冷却法中，先慢慢减少所述惰性气氛的压力至Ibar^lObar。
6.根据权利要求1所述的一种非晶合金的热成型方法，其特征在于:所述步骤二的冷却型胚中，第二冷却法中的所述冷却气体为惰性气体或氮气。
7.根据权利要求1所述的一种非晶合金的热成型方法，其特征在于:所述步骤二的冷却型胚中，第二冷却法中的所述冷却气体的温度为常温。
8.根据权利要求1所述的一种非晶合金的热成型方法，其特征在于:所述步骤一的加热成型，所述惰性气氛为惰性气体或氮气。
9.根据权利要求8所述的一种非晶合金的热成型方法，其特征在于:所述步骤一的加热成型，所述惰性气体包括氦气、氖气、氩气、氪气和氙气。
【文档编号】B21D26/033GK104259291SQ201410378988
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】李奉珪 申请人:东莞台一盈拓科技股份有限公司