[0029] 實(shí)施例1
[0030] 本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的合金的加工方法。
[0031] 將成分為的非晶合金制備成200mmX200mmX3mm的非晶板 材。該非晶合金的玻璃轉(zhuǎn)化溫度為430°C，晶化溫度為500°C，硬度為500HV，拉伸強(qiáng)度為 1800MPa。
[0032] (1)將非晶板材置于加工機(jī)床上，采用VMC1580立式加工中心進(jìn)行加工。首先采 用材質(zhì)為W 12Cr4V5Co5的金屬摩擦材料對(duì)該非晶合金的待加工部位進(jìn)行摩擦預(yù)熱。金屬摩擦 材料制成直徑15mm的金屬圓棒，金屬摩擦材料的摩擦面的粗糙度為RalOO。摩擦面與非晶 合金的待加工部位的表面平行，摩擦面旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為4000rpm，手動(dòng)控制金屬摩擦材料的進(jìn)給 量。摩擦加熱使該非晶合金的待加工部位的溫度達(dá)到440°C。
[0033] (2)將金屬摩擦材料更換掉，采用直徑4mm的4刃高速鋼立銑刀（STK)對(duì)該非晶合 金的待加工部位進(jìn)行切削加工成孔。
[0034] (3)對(duì)加工完成的加工部位進(jìn)行冷卻。
[0035] 測(cè)試刀具壽命為5000小時(shí)。完成加工的非晶板材的加工部位沒有缺損，非晶板材 的形狀和尺寸完整。
[0036] 從加工后的加工部分取樣進(jìn)行XRD測(cè)定，XRD譜圖如圖1所示。譜圖中出現(xiàn)饅頭 峰型的衍射峰，說明加工后的加工部位仍為非晶結(jié)構(gòu)，沒有出現(xiàn)晶化現(xiàn)象。
[0037] 實(shí)施例2
[0038] 本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的合金的加工方法。
[0039] 將成分為Zi^Ci^Al^NiA的非晶合金制備成200mmX200mmX3mm的非晶板材。該 非晶合金的玻璃轉(zhuǎn)化溫度為430°C，晶化溫度為500°C，硬度為500HV，拉伸強(qiáng)度為1800MPa。
[0040] (1)將非晶板材置于加工機(jī)床上，采用VMC1580立式加工中心進(jìn)行加工。首先采 用材質(zhì)為W 12Cr4V5Co5的金屬摩擦材料對(duì)該非晶合金的待加工部位進(jìn)行摩擦預(yù)熱。金屬摩擦 材料制成直徑15mm的金屬圓棒，金屬摩擦材料的摩擦面的粗糙度為Ra80。摩擦面與非晶 合金的待加工部位的表面平行，摩擦面旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為4000rpm，手動(dòng)控制金屬摩擦材料的進(jìn)給 量。摩擦加熱使該非晶合金的待加工部位的溫度達(dá)到460°C。
[0041] (2)將金屬摩擦材料更換掉，采用直徑4mm的圓柱形沖孔?？梢皂樌麑?duì)該非晶合 金的待加工部位進(jìn)行沖孔加工。
[0042] (3)對(duì)加工完成的加工部位進(jìn)行冷卻。
[0043] 測(cè)試沖孔模壽命為5000小時(shí)。完成加工的非晶板材的加工部位沒有缺損，非晶板 材的形狀和尺寸完整。
[0044] 用XRD對(duì)加工后的加工部位進(jìn)行XRD測(cè)定，得到與圖1同樣的XRD譜圖曲線，說明 加工后的加工部位同樣仍為非晶結(jié)構(gòu)，沒有出現(xiàn)晶化現(xiàn)象。
[0045] 實(shí)施例3
[0046] 將成分為Zi^CusOAl^NiA的非晶合金制備成200mmX 200mmX 3mm的非晶板材。該 非晶合金的玻璃轉(zhuǎn)化溫度為430°C，晶化溫度為500°C，硬度為500HV，拉伸強(qiáng)度為1800MPa。
[0047] (1)將非晶板材置于加工機(jī)床上，采用VMC1580立式加工中心進(jìn)行加工。首先采 用材質(zhì)為W 12Cr4V5Co5的金屬摩擦材料對(duì)該非晶合金的待加工部位進(jìn)行摩擦預(yù)熱。金屬摩擦 材料制成直徑15mm的金屬圓棒，金屬摩擦材料的摩擦面的粗糙度為Ral20。摩擦面與非晶 合金的待加工部位的表面平行，摩擦面旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為4000rpm，手動(dòng)控制金屬摩擦材料的進(jìn)給 量。摩擦加熱使該非晶合金的待加工部位的溫度達(dá)到460°C。
[0048] (2)向金屬圓棒施加一個(gè)200MPa的沖切壓力，可以順利實(shí)現(xiàn)沖孔加工。
[0049] (3)對(duì)加工完成的加工部位進(jìn)行冷卻。
[0050] 測(cè)試金屬圓棒的加工壽命為5000小時(shí)。完成加工的非晶板材的加工部位沒有缺 損，非晶板材的形狀和尺寸完整。
[0051] 用XRD對(duì)加工后的加工部位進(jìn)行XRD測(cè)定，得到與圖1同樣的XRD譜圖曲線，說明 加工后的加工部位同樣仍為非晶結(jié)構(gòu)，沒有出現(xiàn)晶化現(xiàn)象。
[0052] 實(shí)施例4
[0053] 本實(shí)施例用于說明本發(fā)明的合金的加工方法。
[0054] 將成分為Zr52.5Cu3(lAl 1(lNi7YQ.5的非晶合金制備成200mmX200mmX3mm的非晶板材。 將該非晶板材在350°C下熱處理12小時(shí)后得到合金板材并進(jìn)行XRD測(cè)定，譜圖如圖2所示， 譜圖中出現(xiàn)表征非晶和納米晶混合結(jié)構(gòu)的衍射峰，說明合金為非晶合金與納米晶合金的混 合物，通過金相切片觀察得到合金板材中納米晶合金的含量為10體積％。該合金的玻璃轉(zhuǎn) 化溫度為430°C，晶化溫度為500°C，硬度為500HV，拉伸強(qiáng)度為1800MPa。
[0055] (1)將合金板材置于加工機(jī)床上，采用VMC1580立式加工中心進(jìn)行加工。首先采用 材質(zhì)為W 12Cr4V5Co5的金屬摩擦材料對(duì)該合金的待加工部位進(jìn)行摩擦預(yù)熱。金屬摩擦材料制 成直徑15mm的金屬圓棒，金屬摩擦材料的摩擦面的粗糙度為RalOO。摩擦面與合金的待加 工部位的表面平行，摩擦面旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為4000rpm，手動(dòng)控制金屬摩擦材料的進(jìn)給量。摩擦加 熱使該合金的待加工部位的溫度達(dá)到450°C。
[0056] (2)將金屬摩擦材料更換掉，用直徑為4mm圓柱4刃高速鋼立銑刀（STK)進(jìn)行切削 加工成孔。
[0057] (3)對(duì)加工完成的加工部位進(jìn)行冷卻。
[0058] 測(cè)試刀具的壽命為3000小時(shí)。完成加工的合金板材的加工部位沒有缺損，合金板 材的形狀和尺寸完整。
[0059] 用XRD對(duì)加工后的加工部位進(jìn)行XRD測(cè)定，加工部位的組織狀態(tài)沒有發(fā)生變化，沒 有出現(xiàn)晶化現(xiàn)象。
[0060] 對(duì)比例1
[0061] 將成分為Zr52.5Cu3(lAl 1(lNi7YQ.5的非晶合金制備成200mmX200mmX3mm的非晶板材， 置于加工機(jī)床上，采用VMC1580立式加工中心進(jìn)行加工。
[0062] 直接采用直徑4mm的4刃高速鋼立銑刀（STK)，對(duì)該非晶合金的待加工部位進(jìn)行切 削加工成孔。
[0063] 測(cè)試刀具壽命為10小時(shí)。加工部位出現(xiàn)嚴(yán)重的崩角損傷現(xiàn)象。
[0064] 對(duì)比例2
[0065] 將成分為Zi^Ci^Al^NiA的非晶合金制備成200mmX 200mmX 3mm的非晶板材。該 非晶合金的玻璃轉(zhuǎn)化溫度為430°C，晶化溫度為500°C，硬度為500HV，拉伸強(qiáng)度為1800MPa。 [0066] 采用直徑4mm的圓柱形沖孔模對(duì)該非晶合金的待加工部位進(jìn)行沖孔加工。
[0067] 測(cè)試沖孔模具壽命為10小時(shí)。完成加工的非晶板材的加工部位出現(xiàn)明顯的磨損 和損傷。
[0068] 從上述實(shí)施例和對(duì)比例的結(jié)果可以看出，對(duì)于非晶合金的加工，直接采用常規(guī)的 常溫加工技術(shù)，由于合金的高強(qiáng)度和硬度，加工制造困難，損傷刀具和加工部位。而采用本 發(fā)明提供的加工方法可以顯著地提高合金加工過程中加工刀具和模具的壽命，大大降低了 加工的難度。采用本發(fā)明提供的方法可以使合金易于批量化生產(chǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種合金的加工方法，該方法包括： (1) 對(duì)合金的待加工部位進(jìn)行加熱； (2) 對(duì)步驟（1)中加熱的待加工部位進(jìn)行機(jī)械加工或壓力加工； (3) 對(duì)步驟（2)中加工后的加工部位進(jìn)行冷卻； 其中，所述加熱達(dá)到的溫度為所述合金的玻璃轉(zhuǎn)化溫度至所述合金的晶化溫度；所述 加熱的方式為在所述合金的待加工部位進(jìn)行摩擦加熱；所述合金為非晶合金或者為非晶合 金與納米晶合金的混合物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其中，步驟（2)中所述機(jī)械加工在步驟（1)所述加 熱達(dá)到的溫度下進(jìn)行，通過摩擦加熱維持該機(jī)械加工的溫度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其中，所述合金為非晶合金與納米晶合金的混合 物時(shí)，以所述混合物的總體積為基準(zhǔn)，所述納米晶合金的體積含量大于〇且為10%以下。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其中，所述非晶合金的組成表示為ZraCubAlcM dRe, 其中]?選自附、？6、(：0、]\111、〇、11、1^、了&和恥中的至少一種，1?選自稀土元素中的至少一 種，a、b、c、d和e為各兀素在所述非晶合金中對(duì)應(yīng)的原子百分?jǐn)?shù)，分別為：40 < a < 70， 15 彡 b 彡 35,5 彡 c 彡 15,5 彡 d 彡 15,0〈e 彡 2. 5。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其中，所述壓力加工為采用沖模模具進(jìn)行熱壓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其中，所述機(jī)械加工為采用機(jī)械加工刀具進(jìn)行機(jī) 械切削。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工方法，其中，步驟（3)中所述冷卻的方式為氣體冷卻、液 體介質(zhì)冷卻或者自然冷卻。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加工方法，其中，采用摩擦材料對(duì)合金的待加工部位進(jìn)行 所述摩擦加熱，所述摩擦材料為金屬摩擦材料或非金屬摩擦材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的加工方法，其中，所述摩擦材料的摩擦面的粗糙度Ra為 80-120。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種合金的加工方法，該方法包括：（1）對(duì)合金的待加工部位進(jìn)行加熱；（2）對(duì)步驟（1）中加熱的待加工部位進(jìn)行機(jī)械加工或壓力加工；（3）對(duì)步驟（2）中加工后的加工部位進(jìn)行冷卻；其中，所述加熱達(dá)到的溫度為所述合金的玻璃轉(zhuǎn)化溫度至所述合金的晶化溫度；所述加熱的方式為在所述合金的待加工部位進(jìn)行接觸摩擦加熱；所述合金為非晶合金或者為非晶合金與納米晶合金的混合物。采用本發(fā)明的加工方法，可以避免加工工具的損傷，延長(zhǎng)加工模具和刀具的使用壽命，降低材料的加工成本。
【IPC分類】C22C45-00, C21D8-00, C22C45-10, C22F1-00
【公開號(hào)】CN104745781
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310733280
【發(fā)明人】張法亮
【申請(qǐng)人】比亞迪股份有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年12月26日