非晶形金屬增強複合材料的製作方法
2023-04-30 14:53:36
專利名稱：非晶形金屬增強複合材料的製作方法
技術領域：
本發明的背景本發明涉及一種其增強材料(較好地為耐火陶瓷或金剛石的顆粒)粘結到非晶形金屬基體上的複合材料。
諸如金剛石和一些碳化物、硼化物和氮化物之類的硬質材料廣泛地用於切削其它較軟的材料，如金屬。對於許多切削工具用途來說，這些硬質材料以單個的整體形式來使用，是太脆並且太昂貴了。
多年來，粘結工具技術得到了發展，它是在切削工具中使用這種材料的許多較小片段的。在這種方法中，在升高的溫度下，通過液相燒結將硬質材料的小顆粒粘結在諸如鎳或鈷合金之類的金屬基體中。冷卻後，所得的複合材料中含有的是分散在金屬基體中的硬質材料顆粒。金屬基體將顆粒粘結在一起，並同樣使製品具有斷裂韌度和導熱性。作為這種類型材料的一個例子，碳化鎢/鈷合金切削工具在商業上得到廣泛使用。
在高溫下這種磨料顆粒與熔融金屬之間的大面積接觸會導致顆粒與熔融金屬之間的化學作用，尤其是基體材料中加入了活性合金時。化學反應會導致在顆粒/基體界面或基體內部形成脆的金屬間反應產物。冷卻後，反應產物對複合材料的性質會產生不利的影響。解決這個問題的一種方法是在顆粒表面上塗覆一層阻止反應的塗層，但是施加這種塗層一般很昂貴，並且通常效果也有限。因此，對基體材料的選擇範圍有時嚴格地局限於避免存在活性成分。所以基體可能是比較柔軟的，強度較差，並且易受到腐蝕損害。
因此，迫切需要一種分散在基體中的增強顆粒(尤其是金剛石或耐火陶瓷顆粒)的改進的粘結複合材料。這種改進的材料可直接應用於切削工具，並同樣可應用於其它如硬質面飾的用途和具有高強度重量比的結構中。本發明實現了這個需求，並提供相關的優點。
本發明的概述本發明提供一種金屬基體複合材料其增強材料由非晶形金屬基體粘結在一起，並提供製造這種複合材料的方法。可以使用多種類型的增強材料。在一種較好的方法中，使用整體固化(bulk-solidifying)的非晶形材料，以便製造較大的，尺寸適合作工具的複合材料，而不是只能製造薄帶。
按本發明，製造含增強材料以金屬為基體的複合材料的方法，包括以下步驟，先提供一種當以不大於約500℃/秒的臨界冷卻速度從其熔體冷卻時仍能保持非晶形狀態的金屬，並提供至少一個開始時與金屬分開的增強材料的片段。該方法其次是使金屬熔融，然後將至少這一個增強材料的片段分散在整個熔體中，形成混合物，以不小於臨界冷卻速度的速度冷卻，使混合物固化。
該方法最好使用增強材料的許多片段。增強材料的片段(也稱為增強顆粒)通常可為各方向上基本等大的，也可為纖維狀伸長的。分散步驟較好地是通過下述兩種方法完成，一種是在坩堝中製備金屬熔體，將增強材料片段混和入金屬熔體中，一種是先製備含增強材料許多片段的料，將金屬熔融，令金屬熔體滲入增強材料片段的料中。
增強材料最好為金剛石或熔點高於非晶形金屬基體熔點至少約600℃，並同樣具有優異穩定性、強度和硬度的耐火陶瓷材料。金屬基體材料是整體固化的非晶形材料，它以不大於約500℃/秒的速度從熔體冷卻時可保持非晶形狀態。金屬基體材料的熔點應比耐火增強材料的熔點至少低約600℃或更多。
由於整體非晶形合金的高表面能和低熔點，各種類型的增強材料易於被熔融的非晶形合金所潤溼。因此複合材料是在比較低的溫度下形成的，結果其中增強材料的性能不會發生顯著的變差，並且令人驚奇地是其基體合金中不會發生顯著的結晶。
在本發明的複合材料中，是非晶形金屬基體將增強顆粒粘合在一起的。由於基體材料的低熔點和組成，顆粒在複合材料製造過程中是不會性能變差的，因而在切削工具中可發揮其全部的性能。而且，非晶形基體本身是硬而堅固的，所以複合材料切削工具在使用過程中性能不會變差，也不會快速磨損，它仍然有相當的韌性和抗斷裂性。因此，這種複合材料作為硬且抗斷裂的切削工具是實用的。非晶形材料還具有很高的耐腐蝕性，這是由於其中不存在引發腐蝕優選位置的晶粒間界。耐腐蝕性是要求的，原因是可以預計本發明的複合材料在使用過程中會暴露在腐蝕性的環境中。例如，切削工具經常與會引起腐蝕的冷卻劑和潤滑劑一起使用。
本發明的其它特徵和優點將從下面通過較佳實施方案結合附圖對本發明原理的更詳細描述中顯現出來。
附圖的簡要說明
圖1是本發明材料顯微結構的示意圖；圖2是使用本發明材料製造的第一種類型切削工具的正視圖；圖3是使用本發明材料製造的第二種類型切削工具的正視圖；圖4是製造圖1材料較好方法的流程圖；圖5是金屬、陶瓷和較好的整體固化基體合金的熱膨脹係數隨溫度變化的曲線圖。
本發明的詳細描述圖1表示了本發明方法製造的複合材料20的理想化顯微結構。複合材料20是一種兩相混合物，兩相即增強相22和圍繞並粘結增強相22的金屬基體相24。
在金屬基體相中增強顆粒相基本上均勻分布的一個本發明實施方案中，增強相22最好是佔增強相和金屬基體相總體積的約50-約90體積％，儘管相的百分數不在此範圍內也是可行的。若增強相的體積百分數較少，則隨著增強相的減少，將逐漸變得較為難以使用較好的熔融製造技術來製造增強相在金屬基體相中的均勻分散體。對切削工具使用來說，這種複合材料的硬度也不夠。若增強相的體積百分數較高，則難以形成基體相包圍並潤溼增強顆粒的均勻混合物。另外，這種複合材料的抗斷裂性也低，所以也不適用。在該實施方案的一種最好情況下，增強相佔材料總體積的約70-約85體積％。該實施方案較適用於切削工具等用途。
在另一個實施方案中，在複合材料中增強相的體積百分數較低，而且增強相集中在材料的表面部位。業已發現，對於複合材料中存在低體積百分數增強相的情況，當基體相熔體冷卻因而越來越粘時，增強顆粒會優先地離析到複合材料的表面部位。本發明這種形式的複合材料中，可使用較低體積百分數的增強相，並且特別適用於如表面精加工或拋光之類的用途。
圖2和3表示由圖1所示本發明材料製成的切削工具。這些圖示的切削工具只是例示而已，也可製造其它幾何形狀的工具，如鑽頭，銑刀，切削刀片和切削砂輪。圖2的切削工具26完全是由複合材料20製成的。圖3的切削工具28也可以只裝有由複合材料20製成的切削鑲片30。切削鑲片30粘結或固定在由鋼或其它廉價材料製成的刀架32上。
圖4表示製造複合材料件20和/或複合材料製品20的方法。
首先準備好增強顆粒料，其數字標號為40。對於切削，鑽孔，研磨和類似的用途來說，增強顆粒的大小最好約20-約160篩目。對拋光用途來說，增強顆粒的大小最好小於此範圍。對切削和拋光用途來說，增強顆粒在形狀上一般不是完全規則的，但它們通常是如圖1所示的各方向上等大且不規則的形狀。這裡所指出的大小是顆粒最大的大致尺寸。對切削用途來說，增強顆粒的大小最好約20-約80篩目。增強相也可如纖維那樣在一維上較長或如薄片那樣在二維上較大。
當使用金剛石顆粒時，對涉及衝擊力的切削用途來說，塊狀金剛石是最好的。然而，其它形狀的金剛石顆粒也可以採用。對於本發明的用途，可用任何類型的金剛石。金剛石的質量有種種級別，有從鑽石級到工業級乃至對如切削工具之類的許多工業用途來說不適用的非常低級別的金剛石。金剛石有天然的或人造的。與本發明相關的品質指標是化學組成、雜質含量和晶體完整性，而不是物質外觀(儘管物質外觀與這些因素也有關)。所有的金剛石基本上都是由排列成金剛石立體晶體結構的碳製成的。然而，人造和天然金剛石一般存在有各種類型和數量的雜質。天然和人造金剛石通常都具有晶粒間界和其它缺陷(主要是夾雜物)。
這些因素影響著金剛石在常規粘結切削工具材料中的使用。含大量雜質並具有相當大缺陷密度的低級別金剛石用在常規粘結切割工具中是不合適的，原因是它們在粘結過程所需的高溫條件下會因化學和/或物理上的原因而性能變差。在此所用的「低級別金剛石」定義為在800℃或更高溫度下10分鐘或更長時間時其質量還受到損害(表現為例如韌度和耐磨損性降低)的金剛石。
在本發明的方法中使用低級別金剛石是較適宜的。低級別金剛石雖然比高級別金剛石性能略差，但由於它們在寶石或其它工業應用中不太需要，因而其價格低得多。本發明的一個主要優點是能在適用於切削工具用途的粘結材料中使用這種低級別金剛石。
增強材料也可為耐火陶瓷，其顆粒的大小和形狀最好與金剛石顆粒中所討論的相同。合適的這類增強材料的例子包括穩定的氧化物如氧化鋁、氧化鋯、氧化鈹和氧化矽；穩定的碳化物如碳化鉭、碳化鈦、碳化鈮、碳化鋯、碳化鎢、碳化鉻和碳化矽；以及穩定的氮化物如立方氮化硼、氮化矽、氮化鋁、氮化鋯和氮化鈦。上述列出的這些材料尚不完全，不過是舉例而已。
耐火陶瓷增強材料的熔點(這個術語還包括「軟化點」，如果可適用的話)應比基體合金的熔點高出至少約600℃。若增強材料的熔點高出基體合金熔點的數值小於約600℃，則極有可能在增強材料和基體合金之間發生化學反應，同樣可能的是基體合金在複合材料冷卻時會發生結晶現象。
準備基體材料，其數字標號為42。基體材料為在此稱為「整體固化的非晶形金屬」的金屬合金，它可以數量級為500℃/秒或更小的較低冷卻速度從熔體冷卻，仍保持固體狀態的非晶形形式。
這個甚至以不很快的冷卻速度冷卻時仍能保持非晶形結構的能力，與需要以至少約104-106℃/秒的冷卻速度從熔體冷卻才能保持非晶形結構的其它類型的非晶形金屬的行為是很不同的。後一種類型金屬只能以薄帶或顆粒的非晶形形式製得。製造這種已知無定形金屬的薄帶(在帶的上部表面中嵌有增強材料，已在先前提到過)，可參見美國專利4,268,564。這種形式在製造切削工具等中的實用性有限，原因有兩個，一個是製造困難，另一個是增強材料不是完全分散在制品的整個體積中。
較好類型整體固化的非晶形合金，其組成大致上是深的低共熔點組成。這種深的低共熔點組成具有較低的熔點和陡峭的液相線。因此對整體固化非晶形合金的組成應這樣進行選擇，使得非晶形合金的液相線溫度高出低共熔溫度的數值僅約50℃，以便不喪失低共熔點的優點。由於這個熔點低的好處，本發明的熔融過程可以在充分低的溫度下進行使增強顆粒的性能變差儘可能小。
有一種較好的整體固化非晶形合金具有接近低共熔組成的組成，該深的低共熔組成的低共熔溫度的數量級例如約為660℃。以原子百分數計，這種材料的組成為，約45-約67％的鋯加鈦，約10-約35％的鈹，約10-約38％的銅加鎳。令人驚奇的是，這種高鋯和高鈦含量的材料與典型增強材料的反應非常緩慢(大概是由於在製造過程中使用了較低的溫度)，並且基體合金在冷卻時基本上不發生結晶。可用相當多量的鉿代替一些鋯和鈦，鋁可代替鈹，可代替鈹量的大約一半，可用多達幾個百分數的鐵，鉻，鉬，或鈷代替一些銅和鎳。以原子百分數計，有一種很好的這種金屬基體材料的組成為，約41.2％的鋯，13.8％的鈦，10％的鎳，12.5％的銅和22.5％的鈹，其熔點約為670℃。這種整體固化的合金是已知的，在美國專利5,288,344中有描述。
使用整體固化非晶形材料作為複合材料基體的另一個重要優點，在圖5就較好的非晶形基體材料的情況作了說明。人們希望使用低熔點的金屬作為複合材料基體，使熔融過程在較低的溫度下完成，以避免熔體與增強材料的過度化學反應。但如圖5曲線所示，常規的低熔點結晶固體金屬往往具有高的熱膨脹係數。另一方面，所用的陶瓷增強材料往往具有低的熱膨脹係數。常規結晶金屬與陶瓷之間在熱膨脹係數上的大的差異會導致複合材料從熔點冷卻下來時產生大而不希望有的內應變和內應力。
本發明的發明者認識到，就其熔點來說，整體固化非晶形金屬的熱膨脹係數比結晶固體金屬的低。與結晶金屬的熱膨脹係數相比，整體固化非晶形金屬的熱膨脹係數更為接近陶瓷的熱膨脹係數，從而導致在複合材料冷卻至室溫時產生的熱致應變和應力較低。因此，這些整體固化的非晶形合金適宜用作複合材料的基體。
另外，除了依賴於各組分間的熱膨脹係數的差異外，累積產生的總熱應變和應力還取決於應變和應力開始產生後的溫度變化。對於常規結晶固體基體的情況，在複合材料冷卻時剛低於金屬的熔點時開始產生熱應變和應力。對於整體固化非晶形金屬基體的情況，複合材料冷卻時是在玻璃態轉變溫度開始產生熱應變和應力，原因是在更高的溫度下金屬顯示出玻璃態流動，這時不會產生熱應變和應力。對於較好的基體材料，熔點約為670℃，玻璃態轉變溫度約為350℃，低300℃還多。
這樣，在以整體固化非晶形材料為基體的複合材料中，產生的熱應變和應力比以常規結晶金屬為基體的複合材料中產生的熱應變和應力要小，這是由於以下一些原因。一個原因是整體固化非晶形合金的熱膨脹係數與陶瓷增強材料較為接近。第二個原因是熱應變和應力是直到複合材料冷卻至低於基體合金的玻璃態轉變溫度時才開始產生。第三個原因是非晶形金屬在熔點時不顯示出突然的相轉變。
先將整體固化的合金熔化，增強顆粒分散在熔體中，數字標號為44。在本發明的文本中，「分散」是指將增強顆粒混和到熔融金屬的體積中，或者使熔體滲入增強顆粒料中。在這兩種情況下，最終的複合材料都含有分散在基體材料整個體積中的增強顆粒。
當增強顆粒的體積百分數比金屬的體積百分數低時，可將增強顆粒攪拌混入熔體中。當增強顆粒的體積百分數比金屬的體積百分數較大或者增強顆粒是高縱橫比的纖維狀或者是被編織在一起時，則通過滲透令熔體流入或將熔體壓入增強顆粒料中。將顆粒混入熔體和令熔體滲透進入顆粒填充料在其它領域的使用中是已知的製造技術。
上面討論的最好的整體固化合金的熔點約為670℃。在製造過程的第一步中，在純氬氣氣氛下，在坩堝中加熱此基體合金料略超過上述熔點溫度，較好加熱到約700℃-約850℃的溫度，最好加熱到約750℃的溫度。然後加入增強顆粒，通過攪拌使之分散在熔體中。金屬熔體與未熔化增強顆粒的混合物在熔融溫度下保持約1分鐘的短暫時間。然後令熔體冷卻，使熔融金屬固化，數字標號為46。
在滲透方法中，將增強顆粒料填充放置於如金屬管或陶瓷管之類的容器中。在純氬氣氣氛下，將爐管連同其中的顆粒料加熱到滲透溫度，較好加熱到約700℃-約850℃的溫度，最好加熱到約750℃的溫度。另將基體材料加熱到同樣的溫度，然後使之流入增強顆粒料中，或者加壓迫使流入增強顆粒料中。然後令金屬連同其中的增強顆粒冷卻，使熔融的金屬固化，數字標號為46。
以能使熔融金屬保持非晶形狀態足夠快的固化速度冷卻此混合物形成複合材料，但該冷卻速度不大於約500℃/秒。若需要而使用更快的冷卻速度，則難以獲得大部分用途所需的足夠厚的製品。當合適地實施了該方法後，所得的結構如圖1所示，其中增強顆粒22分散在整個基本上完全非晶形的金屬基體相24中。在增強顆粒的周圍有時觀察到較小程度的結晶，人們認為是增強顆粒誘發了這種結晶。這種很小程度的結晶在基本上完全非晶形的金屬基體相的限定範圍內是可以被接受的。
過程步驟40，42，44和46足以完成本發明方法的一個實施方案。在另一個實施方案中，在步驟46中可以任何冷卻速度冷卻混合物，而不管固體金屬的結構是否是非晶形。隨後將固化的混合物加熱，使混合物再次熔化，數字標號為48。以能保持金屬合金非晶形狀態足夠快的冷卻速度冷卻，使混合物固化，數字標號為50，但冷卻速度決不能大於約500℃/秒。使用步驟40，42，44，46，48和50的這後一種實施方案在例如再熔化操作(在中心車間先製造複合材料的錠塊，然後提供給用戶再熔化和再澆鑄成所需形狀的複合材料製品)中可以使用。
下述一些實施例說明了本發明的各個方面，但不應將之看作以任何方式限制本發明。
實施例1用上面討論的較好組成的熔融金屬滲透一定量粒度為100-120篩目的碳化鈦(TiC)。滲透在約750℃的溫度在經消氣處理的純淨氬氣氣氛下進行的。金屬熔體很好地潤溼了TiC顆粒，以約10℃-約120℃/秒的速度將所得的已滲透料冷卻至室溫。在滲透溫度時TiC與熔融金屬之間的接觸時間小於1分鐘。再次將碳化鈦與金屬合金的混合物加熱到約900℃的溫度保持約2分鐘，再以約10℃-約120℃/秒的速度冷卻至室溫。顯微觀察表明TiC被很好地潤溼，並且基體為基本上不存在結晶的非晶形狀態。
實施例2使用粒度為-80+120篩目的碳化矽顆粒，重複實施例1的過程。結果基本上相同。
實施例3使用粒度為-80+120篩目的碳化鎢顆粒，重複實施例1的過程。結果基本上相同。
實施例4使用粒度為-120+325篩目的氧化鋁顆粒，重複實施例1的過程。結果基本上相同。
實施例5使用粒度為-100+120篩目的立方氮化硼顆粒，重複實施例1的過程。結果基本上相同。
實施例6在Rockwell型硬度試驗機上，使用60千克負載用錐形金剛石壓頭測試基體合金和實施例1-5製造的複合材料樣品壓痕的大小。結果(以微米表示壓痕的大小)如下實施例1，380；實施例2，340；實施例3，290；實施例4，330；實施例5，350；基體合金本身，720。這些硬度測量結果表明，顆粒的存在提高了複合材料的強度，高於基體合金本身的強度，這是由於強度通常與壓痕直徑的平方成反比。
實施例7用較好組成的熔融金屬滲透一定量相互交織的碳化矽纖維，每根纖維的直徑約25微米，長1/2英寸。在約800℃的溫度在經消氣處理的純淨氬氣氣氛下進行滲透。金屬熔體很好地潤溼了纖維狀碳化矽，所以液體合金充分地散布開來。以約10℃-約120℃/秒的速度將所得的料冷卻至室溫。在滲透溫度時，碳化矽與熔融金屬之間的接觸時間約為2分鐘。複合材料的顯微觀察表明基體合金沒有結晶。
實施例8用上面討論的較好組成的熔融金屬滲透一定量粒度100-120篩目的General Electric MBG-T淡綠色人造金剛石顆粒材料。在約750℃的溫度在經消氣處理的純淨氬氣氣氛下進行滲透。金屬熔體很好地潤溼了金剛石顆粒。以約10℃-約120℃/秒的速度將所得的料冷卻至室溫。在滲透溫度時，金剛石與熔融金屬之間的接觸時間小於1分鐘。基於金相觀察，看到金剛石金屬複合材料樣品的金屬基體基本上是非晶形的，但在靠近金剛石顆粒的地方明顯有一些結晶。將材料的剩餘部分再次加熱到約900℃的溫度保持約2分鐘，然後以約10℃-約120℃/秒的速度冷卻至室溫。再次觀察基體，發現它已是完全不存在結晶的非晶形狀態。
實施例9用上面討論的較好組成的熔融金屬滲透一定量粒度100-120篩目的General Electric RVG黑色人造金剛石顆粒材料。在約800℃的溫度在經消氣處理的純淨氬氣氣氛下進行滲透。金屬熔體很好地潤溼了金剛石顆粒，以約10℃-約120℃/秒的速度將所得的料冷卻至室溫。在滲透溫度時，金剛石與熔融金屬之間的接觸時間約為2分鐘。金相觀察表明金屬基體完全是非晶形的。
本發明提供了一種製造可用作切削工具或耐磨損結構的硬質耐磨複合材料的方法。嵌入基體中的增強材料提供主要的切削和耐磨性能。非晶形基體有效地粘結著增強材料，而其本身又是比較硬的，有韌性的耐磨材料。這樣，基體在使用過程中不會容易磨損或斷裂，而這種磨損或斷裂是會導致增強顆粒從表面上脫離的。非晶形基體材料和複合結構本身使複合材料具有抗斷裂性，對切削工具，耐磨表面和類似的製品來說，這是另一個重要特性。
儘管為了說明之目的已詳細描述了本發明的一種具體的實施方案，但在不偏離本發明精髓和範圍的情況下可作各種改進和提高。因此，本發明並不受到除所附權利要求書規定以外的限制。
權利要求
1.一種製造含增強材料的用金屬為基體的複合材料的方法，它包括以下步驟提供一種當以不大於約500℃/秒的臨界冷卻速度從其熔體冷卻時能保持非晶形狀態的金屬；提供與該金屬分開的增強材料的至少一個片段；使該金屬熔融，並使該增強材料的至少一個片段分散在整個熔體中，形成混合物；和以不小於臨界冷卻速度的速度使混合物固化。
2.如權利要求1所述的方法，其中提供增強材料的至少一個片段的步驟包括提供增強材料的許多片段的步驟。
3.如權利要求2所述的方法，其中提供增強材料的許多片段的步驟包括提供大小約為20-約160篩目的增強材料片段的步驟。
4.如權利要求1或2所述的方法，其中提供增強材料片段的步驟包括提供選自金剛石、穩定氧化物、穩定碳化物和穩定氮化物的增強材料的步驟。
5.如權利要求4所述的方法，其中金剛石為低級別金剛石。
6.如權利要求1-5中任一權利要求所述的方法，其中提供金屬的步驟包括提供組成大致上為低共熔組成的金屬的步驟。
7.如權利要求1-5中任一權利要求所述的方法，其中提供金屬的步驟包括以下步驟提供以原子百分數計下述組成的金屬，約45-約67％的鋯加鈦、約10-約35％的鈹、約10-約38％的銅加鎳。
8.如權利要求1或2所述的方法，其中使金屬熔融，並使增強材料的至少一個片段分散在整個熔體中的步驟包括以下步驟在坩堝中製備熔融金屬料，然後將增強材料的至少一個片段混和進入熔融金屬料中。
9.如權利要求1或2所述的方法，其中使金屬熔融，並使增強材料的至少一個片段分散在整個熔體中的步驟包括以下步驟製備增強材料的許多片段料，使金屬熔融，然後使熔融的金屬滲入增強材料的片段料中。
10.如權利要求1所述的方法，其中在固化步驟中的冷卻速度為不大於約500℃/秒。
11.一種含增強材料的用金屬為基體的複合材料，它包含整體固化的非晶形金屬材料；分散在整個非晶形金屬材料中的增強材料的許多片段。
12.如權利要求11所述的複合材料，其中非晶形金屬的組成，以原子百分數計，為約45-約67％的鋯加鈦，約10-約35％的鈹，和約10-約38％的銅加鎳。
13.如權利要求12所述的複合材料，其中含有一些組分替代物，選自鉿，代替一些鋯和鈦；鋁，代替一些鈹；選自鐵，鉻，鉬和鈷的一種元素，代替一些銅和鎳。
14.如權利要求11所述的方法，其中整體固化的非晶形金屬的特徵在於，以不大於約500℃/秒的臨界冷卻速度從其熔體冷卻時能保持非晶形狀態。
15.如權利要求11所述的複合材料，其中增強材料片段選自金剛石、穩定氧化物、穩定碳化物和穩定氮化物。
16.如權利要求15所述的複合材料，其中金剛石為低級別金剛石。
全文摘要
通過將增強材料(22)的片段分散在整個整體固化的非晶形金屬中，然後使混合物在足以使固體金屬基體(24)為非晶形的高冷卻速度下固化，來製造含增強材料以金屬為基體的複合材料(20)。分散方法一般有兩種。一種方法是使金屬熔化，然後將增強材料(22)的片段混和進入熔體中；另一種方法是提供增強材料(22)片段的料，然後使熔融的非晶形金屬滲入料中。金屬應具有大致上低共熔組成的組成，以原子百分數計，其組成最好為約45-約67％的鋯加鈦，約10-約35％的鈹，約10-約38％的銅加鎳。
文檔編號C22C16/00GK1160375SQ95194979
公開日1997年9月24日 申請日期1995年8月1日 優先權日1994年8月1日
發明者A·佩卡, W·L·詹森, R·謝弗, D·M·斯克魯格斯 申請人:非結晶合金有限公司