專利名稱：Cu₅₀Zr₄₀Ti₁₀非晶合金粉末熱壓成型工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種Cu5tlZr4ciTiltl非晶合金粉末熱壓成型工藝。
背景技術(shù)：
非晶合金粉末成型的方法主要有冷壓法、熱壓法、等離子燒結(jié)法、爆炸成型法、電脈沖燒結(jié)法、抽拉法、滾壓法以及微波燒結(jié)法等。除爆炸成型法和冷壓法外，上述方法都需要抽真空且在保護(hù)氣氛下進(jìn)行，設(shè)備復(fù)雜且價(jià)格昂貴；爆炸成型法雖然設(shè)備簡(jiǎn)單、但是其成型工藝很難控制且其制備場(chǎng)所要求苛刻；冷壓法雖然不需抽真空也不要?dú)怏w保護(hù)，但是其成形力過大，一方面增加了成型設(shè)備的成本，另一方面生產(chǎn)過程不安全；抽拉和滾壓法需要制備包套且工序復(fù)雜；等離子、電脈沖以及微波燒結(jié)法要求粉末導(dǎo)電或吸波能力強(qiáng)，其應(yīng)用領(lǐng)域受到了限制；熱壓法是利用非晶合金在過冷液相區(qū)的超塑性變形能力制備塊體非晶合金的的方法，其成型設(shè)備相對(duì)于其它方法簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但就目前的研究現(xiàn)狀來看，都是在真空和惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行的，這就增加了制備工序和設(shè)備與運(yùn)行成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于一種在大氣環(huán)境下熱壓成型Cu5c^r4ciTiici非晶合金粉末的工藝。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種Cu5ciZr4ciTiici非晶合金粉末熱壓成型工藝，其特征在于包括如下步驟⑴稱取粒徑小于50um的球形Cu5c^r4ciTiici非晶合金粉末；⑵將粉末倒入Crl2MoV金屬模具的型腔內(nèi)；⑶用油壓機(jī)在75 225MPa的壓力下對(duì)非晶合金粉末進(jìn)行預(yù)壓成型；⑷用加熱套以IOtVmin的升溫速率將模具加熱到360 400°C;用油壓機(jī)在300 600MPa的壓力下對(duì)非晶合金粉末進(jìn)行熱壓成型，即可獲得不同形狀與尺寸的致密度為92. 3 98. 5%的塊體非晶合金。所述預(yù)壓成型壓力為150MPa、熱壓成型壓力為450MPa、熱壓成型溫度為380°C。本發(fā)明制成的塊體非晶合金產(chǎn)品分別用X射線衍射儀(XRD)檢測(cè)塊體材料的非晶結(jié)構(gòu)、用差熱掃描量熱計(jì)(DSC)測(cè)量非晶粉末的玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)和晶化溫度(Tx)、用掃描電子顯微鏡(SEM)分析粉末的結(jié)合情況、用阿基米德法測(cè)定試樣的密度(P )、用激光閃光法測(cè)定試樣的熱導(dǎo)率、用萬能試驗(yàn)機(jī)測(cè)定試樣的力學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明制成的產(chǎn)品為非晶態(tài)、密度為6. 59 7. 03g/cm3、熱導(dǎo)率為3. 16 3. SAWnT1Ir1、抗壓強(qiáng)度為600. 2 1090. 4MPa、應(yīng)變極限為 5. 6 11. 9%。本發(fā)明通過Crl2MoV金屬模具以及采用合適的預(yù)壓成型力將粉末間的空氣排除， 達(dá)到與真空和惰性氣體保護(hù)下熱壓成型的效果，進(jìn)一步簡(jiǎn)化制備工序和設(shè)備，最終降低制備成本。本發(fā)明熱壓成型工藝在加熱與熱壓過程中不需抽真空且不需惰性氣體保護(hù)、設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低且易于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
下面根據(jù)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明 實(shí)施例1
用天平稱取Cu5tlZr4ciTiltl非晶合金粉末6g，放入Crl2MoV金屬模具的型腔中，在75MPa 的壓力下進(jìn)行預(yù)壓成型后，用加熱套以10°C/min的升溫速率將模具加熱到380°C，然后以 450MPa的壓力進(jìn)行熱壓成型，獲得密度為7. 03g/cm3、熱導(dǎo)率為3. SAWnTt1、抗壓強(qiáng)度為 1090. 4MPa、應(yīng)變極限為7. 8%的塊體非晶合金實(shí)施例2
用天平稱取Cu5tlZr4ciTiltl非晶合金粉末6g，放入Crl2MoV金屬模具的型腔中，在150MPa 的壓力下進(jìn)行預(yù)壓成型后，用加熱套以10°C/min的升溫速率將模具加熱到400°C，然后以 300MPa的壓力進(jìn)行熱壓成型，獲得密度為6.71g/cm3、熱導(dǎo)率為3. leWnTt1、抗壓強(qiáng)度為 799. 9MPa、應(yīng)變極限為7. 4%的塊體非晶合金。實(shí)施例3
用天平稱取Cu5tlZr4ciTiltl非晶合金粉末6g，放入Crl2MoV金屬模具的型腔中，在150MPa 的壓力下進(jìn)行預(yù)壓成型后，用加熱套以10°C/min的升溫速率將模具加熱到360°C，然后以 450MPa的壓力進(jìn)行熱壓成型，獲得密度為6. 59g/cm3、熱導(dǎo)率為3. SOWnTt1、抗壓強(qiáng)度為 898. 4MPa、應(yīng)變極限為11. 9%的塊體非晶合金。實(shí)施例4
用天平稱取Cu5tlZr4ciTiltl非晶合金粉末6g，放入Crl2MoV金屬模具的型腔中，在75MPa 的壓力下進(jìn)行預(yù)壓成型后，用加熱套以10°C/min的升溫速率將模具加熱到360°C，然后以 300MPa的壓力進(jìn)行熱壓成型，獲得密度為6. 67g/cm3、熱導(dǎo)率為3. SgWnTt1、抗壓強(qiáng)度為 600. 2MPa、應(yīng)變極限為5. 6%的塊體非晶合金。實(shí)施例5
用天平稱取Cu5tlZr4ciTiltl非晶合金粉末6g，放入Crl2MoV金屬模具的型腔中，在225MPa 的壓力下進(jìn)行預(yù)壓成型后，用加熱套以10°C/min的升溫速率將模具加熱到380°C，然后以 300MPa的壓力進(jìn)行熱壓成型，獲得密度為6. 72g/cm3、熱導(dǎo)率為3. SlWnTt1、抗壓強(qiáng)度為 677. 8MPa、應(yīng)變極限為8. 1%的塊體非晶合金。
權(quán)利要求
1.一種Cu5tl&4(lTi1(l非晶合金粉末熱壓成型工藝，其特征在于包括如下步驟 ⑴稱取粒徑小于50um的球形Cu5tlZr4Jiltl非晶合金粉末；⑵將粉末倒入Crl2MoV金屬模具的型腔內(nèi)；⑶用油壓機(jī)在75 225MPa的壓力下對(duì)非晶合金粉末進(jìn)行預(yù)壓成型； ⑷用加熱套以10°C /min的升溫速率將模具加熱到360 400°C ； (5)用油壓機(jī)在300 600MPa的壓力下對(duì)非晶合金粉末進(jìn)行熱壓成型，即可獲得不同形狀與尺寸的致密度為92. 3 98. 5%的塊體非晶合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱壓成型工藝，其特征在于所述預(yù)壓成型壓力為150MPa、熱壓成型壓力為450MPa、熱壓成型溫度為380°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種Cu50Zr40Ti10非晶合金粉末熱壓成型工藝，其特征在于包括如下步驟⑴稱取粒徑小于50um的球形Cu50Zr40Ti10非晶合金粉末；⑵將粉末倒入Cr12MoV金屬模具的型腔內(nèi)；⑶用油壓機(jī)在75～225MPa的壓力下對(duì)非晶合金粉末進(jìn)行預(yù)壓成型；⑷用加熱套以10℃/min的升溫速率將模具加熱到360～400℃；⑸用油壓機(jī)在300～600MPa的壓力下對(duì)非晶合金粉末進(jìn)行熱壓成型，即可獲得不同形狀與尺寸的致密度為92.3～98.5%的塊體非晶合金。本發(fā)明熱壓成型工藝在加熱與熱壓過程不需抽真空且不需惰性氣體保護(hù)，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低且易于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C22C45/00GK102242324SQ20111018953
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者劉詠, 周果君, 安偉科, 李小松, 熊翔, 羅云, 蔡安輝 申請(qǐng)人:湖南理工學(xué)院