本發(fā)明涉及一種彈簧，具體涉及一種高儲(chǔ)能非晶合金彈簧及其制備方法，屬于彈簧技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

彈簧是一種利用彈性來(lái)工作的機(jī)械零件，其作為工業(yè)系統(tǒng)中的一個(gè)重要元件，有著很大的使用量，而且種類繁多。彈簧行業(yè)在整個(gè)制造業(yè)當(dāng)中雖然是一個(gè)小行業(yè)，但其所起到的作用非常重要。國(guó)家的工業(yè)制造業(yè)、汽車工業(yè)要加快發(fā)展，作為基礎(chǔ)件、零部件之一的彈簧行業(yè)就更加需要有一個(gè)發(fā)展的超前期，才能適應(yīng)國(guó)家整個(gè)工業(yè)的快速發(fā)展。另外，彈簧產(chǎn)品規(guī)模品種的擴(kuò)大、質(zhì)量水平的提高也是機(jī)械設(shè)備更新?lián)Q代的需要和配套主機(jī)性能提高的需要，因此，整個(gè)國(guó)家工業(yè)的發(fā)展，彈簧產(chǎn)品是起到重要作用的。

在彈簧生產(chǎn)領(lǐng)域，隨著人們對(duì)節(jié)能、環(huán)保等方面的要求日益提高，對(duì)彈簧材料的要求也越來(lái)越高，尤其是質(zhì)量更輕、強(qiáng)度更高、功能更強(qiáng)的彈簧材料越來(lái)越受到重視。目前，很多彈簧產(chǎn)品采用普通晶體合金材料，這種材料雖能滿足普通彈簧產(chǎn)品的一般需求，但由于彈性極限、抗疲勞性能等方面的不足，導(dǎo)致應(yīng)用性受到很大的限制。另外，很多彈簧材料由于制備工藝不合理，致使材料的綜合性能存在較多不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述需求，本發(fā)明提供了一種高儲(chǔ)能非晶合金彈簧及其制備方法，該非晶合金彈簧制備工藝簡(jiǎn)單、無(wú)需熱處理，不僅具有較高的儲(chǔ)能和剛度，而且具有優(yōu)良的抗疲勞性能。

本發(fā)明是一種高儲(chǔ)能非晶合金彈簧及其制備方法，所述的非晶合金彈簧包含的金屬成分有鈷、鈦、鎳、銅、鈹，所述的制備方法包括如下步驟：a）熔煉母合金，b）制備石英管鑄型，c）真空水淬法制取成品。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的非晶合金彈簧包含的金屬成分摩爾百分比為：鈷40.8%，鈦14.2%，鎳10%，銅14.5%，鈹20.5%。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟 a）中，熔煉母合金是在高純氬氣保護(hù)以及真空度為5.0×10^-4Pa條件下，采用非自耗真空電弧爐對(duì)配制的母合金反復(fù)熔煉3次。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟 b）中，制備石英管鑄型包括如下步驟：1）將內(nèi)徑為4mm的石英管通過(guò)電火槍烤軟，纏繞在半圓形凹槽模型的石墨棒上；2）待石英管冷卻后將石墨棒破碎取出，得到石英管鑄型。

在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，所述的步驟c）中，真空水淬法制取成品包括如下步驟：1）將母合金碎塊裝入石英管中，抽真空后充入高純氬氣；2）在加入爐中加熱至900℃，保溫10min；3）充入200kPa氬氣，保持1min；4）淬入飽和氯化鈉溶液中，制得線徑為4mm，中徑為33mm的非晶合金彈簧。

本發(fā)明揭示了一種高儲(chǔ)能非晶合金彈簧及其制備方法，該非晶合金彈簧制備工藝簡(jiǎn)單、無(wú)需熱處理，不僅具有較高的儲(chǔ)能和剛度，而且具有優(yōu)良的抗疲勞性能。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例高儲(chǔ)能非晶合金彈簧制備方法的工序步驟圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例高儲(chǔ)能非晶合金彈簧制備方法的工序步驟圖；該非晶合金彈簧包含的金屬成分有鈷、鈦、鎳、銅、鈹，所述的制備方法包括如下步驟：a）熔煉母合金，b）制備石英管鑄型，c）真空水淬法制取成品。

本發(fā)明提及的高儲(chǔ)能非晶合金彈簧以鈷、鈦、鎳、銅、鈹?shù)冉饘僭貫樵铣煞?，采用真空水淬一次成型法以及合理的模具進(jìn)行制備，制得的非晶合金彈簧線徑為4mm，中徑為33mm、匝數(shù)為6，該非晶合金彈簧外表光滑、尺寸均勻、節(jié)距相同。與普通同線徑合金彈簧相比，該非晶合金彈簧具有更好的力學(xué)性能和彈簧剛度，其彈簧儲(chǔ)能是普通合金彈簧的3倍。該非晶合金彈簧有著較高的應(yīng)用價(jià)值，其由于具備高強(qiáng)度、高抗疲勞性，故可用于承受變載荷和高應(yīng)力下的大型彈簧和精密儀表彈簧，以及用來(lái)制造減震系統(tǒng)和重要設(shè)備的減震零件。

實(shí)施例

具體制備方法如下：

a）熔煉母合金，首先按摩爾分?jǐn)?shù)將40.8%鈷金屬、14.2%鈦金屬、10%鎳金屬、14.5%銅金屬、20.5%鈹金屬混合置于非自耗真空電弧爐中，然后在高純氬氣保護(hù)以及真空度為5.0×10^-4Pa條件下進(jìn)行合金熔煉，反復(fù)熔煉3次以使母合金化學(xué)成分均勻。

b）制備石英管鑄型，先將石墨棒制成半圓形凹槽模型石墨棒，然后將內(nèi)徑為4mm的石英管通過(guò)電火槍烤軟，纏繞在半圓形凹槽模型的石墨棒上，待石英管冷卻后，再將石墨棒破碎取出，得到石英管鑄型。

c）真空水淬法制取成品，具體制備過(guò)程為：首先將石英管清洗干凈，再將步驟a）制取的母合金碎塊裝入石英管中，待抽成1.0×10^-3Pa高真空后充入高純氬氣做保護(hù)性氣體；然后在自制電阻加熱爐中加熱至900℃且保溫10min，使母合金再次完全熔化并混合均勻；之后充入200kPa氬氣并保持1min，使熔體完全澆注到模具中；隨后迅速淬入飽和氯化鈉溶液中，即可制得線徑為4mm，中徑為33mm的非晶合金彈簧。

本發(fā)明揭示了一種高儲(chǔ)能非晶合金彈簧及其制備方法，該非晶合金彈簧制備工藝簡(jiǎn)單、無(wú)需熱處理，不僅具有較高的儲(chǔ)能和剛度，而且具有優(yōu)良的抗疲勞性能。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。