大塊金屬玻璃形成厚度預測方法
2023-10-04 10:27:29 1
專利名稱:大塊金屬玻璃形成厚度預測方法
技術領域:
本發明主要涉及一種大塊金屬玻璃形成厚度的預測方法,屬於金屬玻璃形成能力預測 技術領域。背景技術:
金屬玻璃是一種具有短程有序的非穩態的凝聚態物質,它具有很多結晶態金屬所不具 備的性能而被廣泛關注,如具有很高的強度、硬度、彈性、剛性,有高飽和磁感應、低鐵損等 性能。但大塊金屬玻璃的形成是與合金系、冷卻條件分不開的,通常金屬玻璃的形成是在超 高冷卻速度條件下形成的,而這大大限制了金屬玻璃的形成尺寸。灶-Ti-Cu-Ni-Be系合金 是一種可成形的大尺寸金屬玻璃材料,並已開始投入到實際生產,如最新的iphone手機外 殼。但以往金屬玻璃的形成厚度都是通過實驗方法進行測定,實驗方法測定具有成本較高, 周期長的缺點,而且每次實驗測定的結果受實驗條件影響而產生波動。
發明內容
1、發明目的
本發明提出了一種大塊金屬玻璃形成厚度預測方法,解決了目前對金屬玻璃的形成厚 度實驗測定方法成本高、周期長、實驗結果易產生波動等缺陷,可以預測出不同的冷卻條件 下各合金系金屬玻璃形成的厚度。2、技術方案
本發明是通過以下技術方案來實現的
一種大塊金屬玻璃形成厚度預測方法,其特徵在於該方法步驟如下
(1)、確定金屬玻璃內部的傳熱與溫度場 在金屬玻璃內部,金屬玻璃的溫度
Γ與時間 之間存在著一定的關係,其關係如公式(1)所示
權利要求
1. 一種大塊金屬玻璃形成厚度預測方法,其特徵在於該方法步驟如下 (1)、確定金屬玻璃內部的傳熱與溫度場 在金屬玻璃內部,金屬玻璃的溫度 Γ與時間 之間存在著一定的關係,其關係如公式(1)所示ST 3Q1T:= aI* O = aIO1V2CT) = CEl7r^ 0<Χ<Γ(1)其中=(2)其中r為溫度(°c ), 為時間(s),*i為合金的導熱率(WAi2K),^為合金材料的密度 (kg/m3),Cpl為合金的比熱容(J/kgK),《!為合金的熱擴散係數(m2/s);(2)、確定殼型內部的傳熱與溫度場在殼型內部,金屬玻璃的溫度Γ與時間 之間存在的關係如公式(3)所示—=O^V2(T) ^a7「 0<χ<Γ + "(3)dtSbc並且有^=念⑷其中r為溫度CCht為時間(S),Jt2為石英管導熱率(W/m2K), P2力石英管材料的密 度(kg/m3), ,為石英管的比熱容(J/kgK)而力石英管的熱擴散係數(m2/s);(3)、確定金屬玻璃與殼型之間的熱量傳輸 在金屬玻璃和殼型之間存在下面的對流換熱關係在殼型和外部環境之間的對流換熱關係式為dx(5)(6)其中為和J2分別為內層金屬和外層石英管的導熱率,~和¥分別為金屬玻璃與外層 石英管殼型之間、外層石英管殼型與外部環境之間的界面換熱係數,&為外部環境溫度, A1,^, O1, ^r2均為常數..T/r,t), T2(r+dx, t),T3(r+δ)均為未知,其中 為 T1 和 T^ 之間的一個厚度,它們之間滿足牛頓對流換熱關係; (4)、確定初始條件T(^f = O)=T0 0<χ<Γ + 0後表面X=O處的溫度保持為ILCr = !;- = ^,該溫度場受熱擴散方程
2.根據權利要求1所述的大塊金屬玻璃形成厚度預測方法,其特徵在於所述方法用 於長寬比大於10的液體金屬(1)在激冷條件下的玻璃形成厚度預測,所述液體金屬(1)的 側面和底部為激冷區,頂部為與空氣對流換熱區域。
3.根據權利要求1所述的大塊金屬玻璃形成厚度預測方法,其特徵在於所述方法用 於^-Ti-Cu-Ni-Be系合金的大塊金屬玻璃形成厚度預測。
全文摘要
本發明涉及一種大塊金屬玻璃形成厚度預測方法,主要針對Zr-Ti-Cu-Ni-Be系列合金的金屬玻璃形成厚度,建立了一個該合金系在水淬條件下的玻璃形成厚度的解析方法,進而確定出該合金系在不同冷卻條件下的玻璃形成厚度。該方法具有預測成本低、預測方法簡單、預測效率高,而且適用性廣,不僅適用於Zr-Ti-Cu-Ni-Be系列合金,而且適用於其它系合金的玻璃形成厚度預測。
文檔編號G01B21/08GK102095395SQ20101056378
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月29日 優先權日2010年11月29日
發明者張超逸, 曲迎東, 李強, 李榮德 申請人:瀋陽工業大學