一种非晶合金冰刀及冰刀鞋及其制造方法技术

本发明专利技术涉及非晶合金的应用技术领域，特别是涉及一种非晶合金冰刀及冰刀鞋及其制造方法，该冰刀是采用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金而制造的非晶合金冰刀。非晶合金冰刀的制造方法，先通过压铸成型法或双辊铸轧法制备出冰刀的整体外形轮廓；再通过TPF或RDF对冰刀的刀齿部分进行成型，得到非晶合金冰刀。该非晶合金冰刀具有高精密度、高强度、高弹性、高硬度、耐刮、耐磨、抗腐蚀、重量轻、表面效果佳且使用寿命长的优点。该非晶合金冰刀的制造方法具有工艺简单、生产效率高和生产成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种非晶合金冰刀及冰刀鞋及其制造方法
本专利技术涉及非晶合金的应用
，特别是涉及一种非晶合金冰刀及冰刀鞋及其制造方法。
技术介绍
现有技术中，冰刀鞋用的冰刀通常是用不锈钢或碳钢制成的，这种不锈钢或碳钢制成的冰刀存在结构精密度不高、较重且较容易磨损的缺点，还存在强度、弹性限度、硬度、耐刮性能和抗腐蚀性能较差的缺陷，因而导致其使用寿命不长。另外，现有技术中还出现了采用涂层高速钢制备冰刀鞋用的冰刀。这种涂层高速钢制备的冰刀，其刀片整体采用双金属复合钢，然后通过在刀刃的两侧涂上一层氮化钛（TiN）或碳化钛（TiC），然后再经研磨和磨锋后，即形成硬度和精度相较于不锈钢或碳钢制成的冰刀稍好的刀刃。然而，这种涂层高速钢冰刀的制备方法存在工艺复杂、生产效率低的缺点，且所制备的涂层高速钢冰刀的韧性较差的缺点，并且还存在强度、弹性限度、耐磨、耐刮性能和抗腐蚀性能不佳的缺陷。由于冰刀鞋用冰刀的弧度等结构相当重要，为了形成比较适合的弧度，现有技术中的冰刀多通过CNC（数控机床）进行机加工而制造，这种制造方法存在成本高、生产效率低的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于针对现有技术中的不足之处而提供一种高精密度、高强度、高弹性、高硬度、耐刮、耐磨、抗腐蚀、重量轻、表面效果佳且使用寿命长的非晶合金冰刀。本专利技术的目的之二在于针对现有技术中的不足之处而提供一种非晶合金冰刀鞋，该冰刀鞋使用了非晶合金冰刀，具有高精密度、高强度、高弹性、高硬度、耐刮、耐磨、抗腐蚀、重量轻、表面效果佳且使用寿命长的优点。本专利技术的目的之三在于针对现有技术中的不足之处而提供一种工艺简单、生产效率高和生产成本低的非晶合金冰刀的制造方法。为达到上述目的之一，本专利技术通过以下技术方案来实现。提供一种非晶合金冰刀，所述冰刀是采用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金而制造的非晶合金冰刀。所述锆基非晶合金包括Zr-Cu-(Ni/Co)-Al+(Nb/Ti/Sn)系合金、Zr-Cu-Ni-Co-Al+(Nb/Ti/Sn)系合金；所述铜基非晶合金包括Cu-Ti-Zr-(Ni/Co)+(Sn/Nb)系合金、Cu-Ti-Zr-Ni-Co+(Sn/Nb)系合金。所述非晶合金冰刀的维氏硬度为400~600，降伏强度为1000MPa~3000MPa，弹性限度为2%~3%，经受500小时~2000小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐蚀。所述非晶合金冰刀包括刀体，所述刀体的前端设置有刀齿。为达到上述目的之二，本专利技术通过以下技术方案来实现。提供一种非晶合金冰刀鞋，所述非晶合金冰刀鞋包括上述所述的非晶合金冰刀。为达到上述目的之三，本专利技术通过以下技术方案来实现。提供一种非晶合金冰刀的制造方法，包括如下步骤：步骤一，冰刀整体外形轮廓的制备：在真空状态或惰性气氛的保护下，利用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合金锭通过压铸成型法或双辊铸轧法制备出冰刀的整体外形轮廓；步骤二，成型冰刀的刀齿部分：通过热塑成型法（TPF）或快速放电成型法（RDF）对冰刀的刀齿部分进行成型，得到非晶合金冰刀。上述技术方案中，还包括步骤三，表面处理步骤：对所述步骤二得到的非晶合金冰刀进行去毛刺和/或抛光处理和/或PVD处理和/或镀铬处理和/或喷砂处理和/或喷涂处理和/或拉丝处理和/或滚筒研磨和/或磁力研磨。上述技术方案中，所述步骤二成型冰刀的刀齿部分，通过热塑成型法（TPF）对冰刀的刀齿部分进行成型的具体步骤为：制作能成型冰刀的刀齿部分的刀齿模具，利用感应线圈或电阻丝加热所述刀齿模具，利用所述刀齿模具碰触要成型冰刀的刀齿部分的位置并将其加热到过冷液相区后，利用所述刀齿模具对要成型冰刀的刀齿部分的位置施加压力并成型为刀齿部分，然后利用一定压力的氮气或惰性气体吹向所述冰刀的刀齿部分以对所述冰刀的刀齿部分进行冷却，即完成冰刀的刀齿部分的成型。上述技术方案中，所述步骤二成型冰刀的刀齿部分，通过快速放电成型法（RDF）对冰刀的刀齿部分进行成型的具体步骤为：制作能成型冰刀的刀齿部分的电极，通过所述电极释放电容中储存的电能，利用所述电极将要成型冰刀的刀齿部分的位置加热到玻璃化转变温度（Tg）与熔点温度（Tm）之间，然后以所述电极作为冲头对要成型冰刀的刀齿部分的位置施加压力，并成型为冰刀的刀齿部分，然后利用一定压力的氮气或惰性气体吹向所述冰刀的刀齿部分以对所述冰刀的刀齿部分进行冷却，即完成冰刀的刀齿部分的成型。上述技术方案中，对要成型冰刀的刀齿部分的位置施加的压力为1MPa~30MPa；利用压力为0.1Pa~5Pa的氮气或惰性气体吹向所述冰刀的刀齿部分以对所述冰刀的刀齿部分进行冷却。上述技术方案中，所述步骤一冰刀整体外形轮廓的制备为：在真空状态或惰性气氛的保护下，利用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合金锭通过压铸成型法制备出冰刀的整体外形轮廓，包括如下步骤：步骤（1），投料：将锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合金锭放入立式或卧式压铸机的供料装置，并由所述供料装置投入到立式或卧式压铸机的熔融装置中；步骤（2），熔融：利用感应加热或电阻加热的方式将步骤一中的合金锭熔融并形成熔汤，所述熔汤的温度为900℃~1200℃；步骤（3），倒汤：将步骤二得到的熔汤倒入冰刀模具浇口套中，然后以冲头将熔汤注入冰刀模具中；其中，冲头的速度为0.1m/s~5m/s；冰刀模具的温度为200℃~250℃；步骤（4），冷却：对步骤三中注入了熔汤的冰刀模具进行冷却成型，得到非晶合金冰刀，冷却速度为100K/s~106K/s；冷却时间为15秒~30秒；步骤（5），产品取出：利用产品取出装置接住从冰刀模具顶出的非晶合金冰刀后再输送到产品出口，得到非晶合金冰刀。上述技术方案中，所述步骤（1）中，所述立式或卧式压铸机的真空度为10-1torr~10-3torr。本专利技术的有益效果：（1）本专利技术提供的一种非晶合金冰刀，由于是采用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金而制造的非晶合金冰刀，使得所制造的非晶合金冰刀具有高精密度、高强度、高弹性、高硬度、耐刮、耐磨、抗腐蚀、韧性佳、重量轻、表面效果佳且使用寿命长的优点；其中，该非晶合金冰刀的维氏硬度为400~600，降伏强度为1000MPa~3000MPa，弹性限度为2%~3%，经受500小时~2000小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐蚀。（2）本专利技术提供的一种非晶合金冰刀的制造方法，先采用压铸成型法或双辊铸轧法制备出冰刀的整体外形轮廓，再通过热塑成型法（TPF）或快速放电成型法（RDF）对冰刀的刀齿部分进行成型，得到非晶合金冰刀；在使用冰刀鞋的过程中，由于冰刀的刀齿部分经常要承受较大的冲击力，因此，刀齿的精度和强度等力学性能相当重要；由于采用压铸成型法或双辊铸轧法制备出冰刀的整体外形轮廓的压铸品中，多少都会存在气孔，这些气孔的存在会影响冰刀的精密度和强度等力学性能，因此，通过热塑成型法（TPF）或快速放电成型法（RDF）对冰刀的刀齿部分进行成型，能够消除刀齿部分的气孔，从而大大提高刀齿部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非晶合金冰刀，其特征在于：所述冰刀是采用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金而制造的非晶合金冰刀。

【技术特征摘要】
1.一种非晶合金冰刀的制造方法，其特征在于：所述冰刀是采用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金而制造的非晶合金冰刀；所述非晶合金冰刀的制造方法包括如下步骤：步骤一，冰刀整体外形轮廓的制备：在真空状态或惰性气氛的保护下，利用锆基非晶合金、铜基非晶合金、钛基非晶合金、镍基非晶合金、钯基非晶合金或铁基非晶合金的合金锭通过压铸成型法或双辊铸轧法制备出冰刀的整体外形轮廓；步骤二，成型冰刀的刀齿部分：通过热塑成型法（TPF）或快速放电成型法（RDF）对冰刀的刀齿部分进行成型，得到非晶合金冰刀。2.根据权利要求1所述的一种非晶合金冰刀的制造方法，其特征在于：所述锆基非晶合金包括Zr-Cu-(Ni/Co)-Al+(Nb/Ti/Sn)系合金、Zr-Cu-Ni-Co-Al+(Nb/Ti/Sn)系合金；所述铜基非晶合金包括Cu-Ti-Zr-(Ni/Co)+(Sn/Nb)系合金、Cu-Ti-Zr-Ni-Co+(Sn/Nb)系合金。3.根据权利要求1所述的一种非晶合金冰刀的制造方法，其特征在于：所述非晶合金冰刀的维氏硬度为400~600，降伏强度为1000MPa~3000MPa，弹性限度为2%~3%，经受500小时~2000小时的盐雾测试后其表面仍然良好无腐蚀。4.根据权利要求1所述的一种非晶合金冰刀的制造方法，其特征在于：所述非晶合金冰刀包括刀体，所述刀体的前端设置有刀齿。5.根据权利要求1所述的一种非晶合金冰刀的制造方法，其特征在于：还包括步骤三，表面处理步骤：对所述步骤二得到的非晶合金冰刀进行去毛刺和/或抛光处理和/或PVD处理和/或镀铬处理和/或喷砂处理和/或喷涂处理和/或拉丝处理和/或滚筒研磨和/或磁力研磨。6.根据权利要求1所述的一种非晶合金冰刀的制造方法，其特征在于：所述步骤二成型冰刀的刀齿部分，通过热塑成型法（TPF）对冰刀的刀齿部分进行成型的具体步骤为：制作能成型冰刀的刀齿部分的刀齿模具，利用感应线圈或电阻丝加热所述刀齿模具，利用所述刀齿模具碰触要成型冰刀的刀齿部分的位置并将其加热到过冷液相区后，利用所述刀齿模具对要成型冰刀的刀齿部分的位置...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奉珪，
申请(专利权)人：东莞台一盈拓科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44