[发明专利]一种合金的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金的加工方法，更具体地，涉及一种非晶合金或者非晶合金与纳米晶合金的混合物的加工方法。

背景技术

非晶合金自1960年被首次发现以来，一直是研究的热点。20世纪90年代采用多元合金化法，降低了非晶合金的临界冷却速度，实现了块体非晶合金的制备，使该类材料的工程应用成为可能。非晶合金具有短程有序、长程无序的结构，使其具有高强度、高硬度、高弹性极限、抗磨损等优异的力学性能。非晶合金所具有的结构特点虽然为工程应用提供了优异的材料，但是也极大地限制了该类合金材料的再加工制造，包括对该合金材料局部的切削、钻孔、冲压或冲孔等。例如目前普遍采取的在常温下以普通金属的加工手段加工非晶合金时，存在加工刀具的损耗明显高于进行普通金属加工时的损耗，加工刀具的使用寿命短的问题。因此，将普通金属的加工方法直接应用于非晶合金材料的加工是不合适的。缺少合适的加工方法已成为非晶合金材料大规模应用的重要障碍。

虽然非晶合金在过冷液相区具有优异的变形能力，也已公开了很多在过冷液相区成型的方法，但是由于非晶合金为一种亚稳态材料，加工过程中不当的升温和降温很容易引起材料的晶化行为，大大地恶化了非晶合金的材料性能。同时，控制快速地升温和降温的要求也使得非晶合金的成型工艺和装备异常复杂，难于应用于实际工程中。已有对非晶合金加工方法的改进为采取对非晶合金待加工件整体控温，存在能耗高、易引起非晶合金材料晶化和影响加工得到的材料的性能的缺陷。

因此，为了使非晶合金能够实现可工业化的加工，需要一种能耗低、引起非晶合金晶化行为小的适于非晶合金的加工方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术加工非晶合金存在的缺陷，提供一种合金的加工方法，主要为针对合金的机械加工或压力加工。

为了实现上述目的，本发明提供一种合金的加工方法，该方法包括：（1）对合金的待加工部位进行加热；（2）对步骤（1）中加热的待加工部位进行机械加工或压力加工；（3）对步骤（2）中加工后的加工部位进行冷却；其中，所述加热达到的温度为所述合金的玻璃转化温度至所述合金的晶化温度；所述加热的方式为在所述合金的待加工部位进行摩擦加热；所述合金为非晶合金或者为非晶合金与纳米晶合金的混合物。

按照本发明的上述技术方案，对非晶合金或者非晶合金与纳米晶合金的混合物进行机械加工或压力加工时，只在待加工部位进行局部加热，当温度超过该合金的玻璃转化温度时，该合金材料的硬度将大幅降低，有利于该合金材料的加工，减少现有技术在室温条件对非晶合金材料加工时由于材料的高强度和高硬度的特性对加工工具带来的损伤。同时，加热温度控制在该合金材料的晶化温度以下，可以减少合金材料产生晶化的现象，并且仅局部加热不仅对由该合金制得的产品整体的形状和尺寸精度影响小，而且加热消耗的能量也更低。采用本发明提供的加工方法，可以避免在室温下加工非晶合金或者非晶合金与纳米晶合金的混合物时，因该材料的高强度高硬度的材料特性对加工工具造成的损伤，延长加工模具和刀具的使用寿命，降低材料的加工成本。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明优选实施方式得到的加工后的非晶合金的XRD谱图；

图2为非晶合金和纳米晶合金的混合物的XRD谱图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供一种合金的加工方法，该方法包括：（1）对合金的待加工部位进行加热；（2）对步骤（1）中加热的待加工部位进行机械加工或压力加工；（3）对步骤（2）中加工后的加工部位进行冷却；其中，所述加热达到的温度为所述合金的玻璃转化温度至所述合金的晶化温度；所述加热的方式为在所述合金的待加工部位进行摩擦加热；所述合金为非晶合金或者为非晶合金与纳米晶合金的混合物。

根据本发明，所述加热达到的温度为所述合金的晶化温度以下，这样一方面可以避免因非晶合金的加工温度高于该非晶合金的晶化温度时可能导致的非晶合金易于产生晶化现象，另一方面能够避免加工的产品的尺寸精度受影响的问题。