[发明专利]一种高硬度产品制备工艺

权利要求书

1.一种高硬度产品制备工艺，其特征在于，包括：

S1、将硬质金属棒或硬质合金棒与非晶合金颗粒置于预设型腔内进行混合，形成混合材料；

S2、将上述的混合材料进行加热，并加热至所述非晶合金颗粒的过冷液相区的温度范围；

S3、通过施加压力的方式使非晶合金颗粒在半固态状态下流动，带动与其混合的硬质金属棒或硬质合金棒一同变形至预设型腔的形状；

S4、对上述混合材料进行冷却，得到复合材料；

S5、将所述复合材料放置于产品模具中；

S6、将液态的金属材料注入至所述模具，使得液态的金属材料与所述复合材料混合；

S7、对所述模具施加预设压力并保持压力预设时间，然后打开所述模具，将产品取出。

2.根据权利要求1所述的高硬度产品制备工艺，其特征在于，所述金属材料为铜、铜合金、钛、钛合金、非晶合金、铝、铝合金、锌、锌合金中的一种。

3.根据权利要求1所述的高硬度产品制备工艺，其特征在于，所述步骤S6中，金属材料注入时的温度低于复合材料中的非晶合金的玻璃化转变温度。

4.根据权利要求1所述的高硬度产品制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中，将上述的混合材料的加热温度范围为200℃至600℃。

5.根据权利要求1所述的高硬度产品制备工艺，其特征在于，所述硬质金属棒的直径范围为0.1mm至10mm，所述硬质合金棒的直径范围为0.1mm至10mm，所述非晶合金颗粒的直径范围为1μm-10mm。

6.根据权利要求5所述的高硬度产品制备工艺，其特征在于，所述硬质金属棒或所述硬质合金棒与所述非晶合金颗粒的体积比例范围为1:1至10:1。

7.根据权利要求1所述的高硬度产品制备工艺，其特征在于，所述硬质金属棒和所述硬质合金棒的密度大于8g/cm³，硬度大于500HV。

8.根据权利要求1所述的高硬度产品制备工艺，其特征在于，所述硬质金属棒包括钨、钼、钽、镍、钴、铌中的一种；

所述硬质合金棒包括碳化钨、碳化钛、碳化钽、碳化铌中的一种；

所述非晶合金颗粒包括稀土基非晶合金、铜基非晶合金、锆基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钴基非晶合金中的一种。

9.根据权利要求1所述的高硬度产品制备工艺，其特征在于，所述步骤S3中具体包括：

通过施加压力的方式使非晶合金颗粒在半固态状态下流动，并且带动与其混合在一起的硬质金属棒或硬质合金棒一同变形至预设型腔的形状，对型腔内混合材料的成型部分施加超声波震荡，超声波的频率范围为10kHHz至100kHz，当非晶合金颗粒、硬质金属棒或硬质合金棒的直径处于0.1mm至5mm时，使用频率范围为40kHz至100kHz的超声波，当非晶合金颗粒、硬质金属棒或硬质合金棒直径在5mm至10mm之间时，使用频率范围为10kHz至50kHz的超声波。

10.根据权利要求1所述的高硬度产品制备工艺，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

通过分段施加压力的方式使非晶合金颗粒在半固态状态下流动，带动与其混合在一起的硬质金属棒或硬质合金棒一同变形至预设型腔的形状；

第一段压力为使非晶合金颗粒能够在超塑性状态下流动的力F1，施加压力的时间为T1，第二段压力为非晶合金超塑性状态结束之后所施加的力F2，施加压力的时间为T2，其中，F21.2×F1，T20.3×T1。