[发明专利]无定形合金粉末给料加工

说明书

本文描述了一种制备包含BMG的给料的方法。压制粉末以形成给料。粉末具有BMG的元素，并且粉末中的所述元素具有与BMG中相同的重量百分比。本文描述了一种制备包含BMG的给料的方法。将粉末压制到包套中以形成给料。粉末和包套一起具有BMG的元素，并且粉末中所述元素具有与BMG中相同的重量百分比。

背景技术

当今使用的大部分金属合金至少最初都通过凝固浇铸来进行加工。金属合金熔化并浇铸于金属或陶瓷模具中，并在其中凝固。剥去模具，并且浇铸金属件准备好以用于使用或进一步加工。在固化和冷却期间产生的大部分材料的铸态结构取决于冷却速率。变化的性质没有一般规则，但对于大多数部件，结构仅逐渐地随着冷却速率变化而变化。另一方面，对于块体凝固型无定形合金，相对快速冷却而产生的无定形状态和相对较慢冷却产生的结晶状态之间的变化是质的变化而非量的变化(这两个状态具有不同的特性)。

块体凝固型无定形合金或块体金属玻璃(“BMG”)为最近开发的一类金属材料。这些合金可以相对较慢的速率凝固和冷却，并且它们在室温下保持无定形的非结晶(即，玻璃态)状态。该无定形状态对于某些应用可为非常有利的。然而，如果冷却速率不够快，则晶体可能在冷却期间形成于合金内部，使得无定形状态的有益效果部分或全部丧失。例如，制造块体无定形合金部件的一个风险是由于缓慢冷却或原材料中杂质的原因导致局部结晶。

已在多种金属体系中制备了块体凝固型无定形合金。它们通常通过从高于熔融温度淬火至环境温度来进行制备。一般来讲，需要诸如数量级为10⁵℃/秒的高冷却速率来实现无定形结构。将可使块体凝固型合金冷却以避免结晶，从而在冷却期间实现并保持无定形结构的最低速率，该最低速率称为合金的“临界冷却速率”。为了实现高于临界冷却速率的冷却速率，必须从样品中提取热量。因此，由无定形合金制造的物品的厚度常常变为限制性尺度，一般将其称为“临界(浇铸)厚度”。可以通过热流计算，考虑到临界冷却速度，获得无定形合金的临界厚度。

直到九十年代初，无定形合金的可加工性仍然相当有限，并且无定形合金仅易于以粉末形式或以临界厚度小于100微米的极薄的箔或条来获得。在九十年代开发了一种主要基于Zr和Ti合金体系的无定形合金，并且从那以后开发出了更多基于不同元素的无定形合金体系。这些合金家族具有小于10³℃/秒的低得多的临界冷却速率，因而它们具有与其之前的对应物相比大得多的临界浇铸厚度。然而，却很少提到关于如何利用这些合金体系和/或将其成型为结构组件(诸如消费电子设备中的那些结构组件)。具体地讲，在论及长宽比大的产品(如钢板)或三维中空产品时，已经存在的形成或处理方法常常导致产品成本高。此外，已经存在的方法常常可能有产品制造缺点，即产品失去了很多在无定形合金中观察到的所期望的机械性能。

发明内容

本文描述一种制备包含BMG的给料的方法。粉末被压制以形成给料。粉末具有BMG的元素，并且粉末中的这些元素具有与BMG中相同的重量百分比。

本文描述一种制备包含BMG的给料的方法。粉末被压制到包套中以形成给料。粉末和包套一起具有BMG的元素，并且粉末中的这些元素具有与BMG中相同的重量百分比。

附图说明

图1提供了一种示例性块体凝固型无定形合金的温度-粘度图。

图2提供了用于一种示例性块体凝固型无定形合金的时间-温度-转变(T)图的示意图。

图3示出了压制粉末的示意图。

图4示出了将粉末压制到包套中的示意图。

具体实施方式

在本说明书中引用的所有出版物、专利和专利申请均据此全文以引用方式并入。