专利名称：大块金属玻璃形成厚度预测方法
技术领域：
本发明主要涉及一种大块金属玻璃形成厚度的预测方法，属于金属玻璃形成能力预测 技术领域。背景技术：
金属玻璃是一种具有短程有序的非稳态的凝聚态物质，它具有很多结晶态金属所不具 备的性能而被广泛关注，如具有很高的强度、硬度、弹性、刚性，有高饱和磁感应、低铁损等 性能。但大块金属玻璃的形成是与合金系、冷却条件分不开的，通常金属玻璃的形成是在超 高冷却速度条件下形成的，而这大大限制了金属玻璃的形成尺寸。灶-Ti-Cu-Ni-Be系合金 是一种可成形的大尺寸金属玻璃材料，并已开始投入到实际生产，如最新的iphone手机外 壳。但以往金属玻璃的形成厚度都是通过实验方法进行测定，实验方法测定具有成本较高， 周期长的缺点，而且每次实验测定的结果受实验条件影响而产生波动。
发明内容
1、发明目的
本发明提出了一种大块金属玻璃形成厚度预测方法，解决了目前对金属玻璃的形成厚 度实验测定方法成本高、周期长、实验结果易产生波动等缺陷，可以预测出不同的冷却条件 下各合金系金属玻璃形成的厚度。2、技术方案
本发明是通过以下技术方案来实现的
一种大块金属玻璃形成厚度预测方法，其特征在于该方法步骤如下
(1)、确定金属玻璃内部的传热与温度场 在金属玻璃内部，金属玻璃的温度
Γ与时间 之间存在着一定的关系，其关系如公式(1)所示
权利要求
1. 一种大块金属玻璃形成厚度预测方法，其特征在于该方法步骤如下 (1)、确定金属玻璃内部的传热与温度场 在金属玻璃内部，金属玻璃的温度 Γ与时间 之间存在着一定的关系，其关系如公式(1)所示ST 3Q1T:= aI* O = aIO1V2CT) = CEl7r^ 0<Χ<Γ(1)其中=(2)其中r为温度(°c )， 为时间(s)，*i为合金的导热率(WAi2K),^为合金材料的密度 (kg/m3)，Cpl为合金的比热容(J/kgK)，《!为合金的热扩散系数(m2/s)；(2)、确定壳型内部的传热与温度场在壳型内部，金属玻璃的温度Γ与时间 之间存在的关系如公式(3)所示—=O^V2(T) ^a7“ 0<χ<Γ + "(3)dtSbc并且有^=念⑷其中r为温度CCht为时间(S)，Jt2为石英管导热率(W/m2K), P2力石英管材料的密 度(kg/m3)， ,为石英管的比热容(J/kgK)而力石英管的热扩散系数(m2/s)；(3)、确定金属玻璃与壳型之间的热量传输 在金属玻璃和壳型之间存在下面的对流换热关系在壳型和外部环境之间的对流换热关系式为dx(5)(6)其中為和J2分别为内层金属和外层石英管的导热率，~和￥分别为金属玻璃与外层 石英管壳型之间、外层石英管壳型与外部环境之间的界面换热系数，&为外部环境温度， A1,^, O1, ^r2均为常数..T/r，t), T2(r+dx, t)，T3(r+δ)均为未知，其中 为 T1 和 T^ 之间的一个厚度，它们之间满足牛顿对流换热关系； (4)、确定初始条件T(^f = O)=T0 0<χ<Γ + <5(7)其中Ttl为液态金属的初始温度；对于本发明形状的金属玻璃，可以看成半无限大固体；该物体的初始温度为 Γ0(Γ=Τη，，在t>0后表面X=O处的温度保持为ILCr = !；- = ^，该温度场受热扩散方程
2.根据权利要求1所述的大块金属玻璃形成厚度预测方法，其特征在于所述方法用 于长宽比大于10的液体金属(1)在激冷条件下的玻璃形成厚度预测，所述液体金属(1)的 侧面和底部为激冷区，顶部为与空气对流换热区域。
3.根据权利要求1所述的大块金属玻璃形成厚度预测方法，其特征在于所述方法用 于^-Ti-Cu-Ni-Be系合金的大块金属玻璃形成厚度预测。
全文摘要
本发明涉及一种大块金属玻璃形成厚度预测方法，主要针对Zr-Ti-Cu-Ni-Be系列合金的金属玻璃形成厚度，建立了一个该合金系在水淬条件下的玻璃形成厚度的解析方法，进而确定出该合金系在不同冷却条件下的玻璃形成厚度。该方法具有预测成本低、预测方法简单、预测效率高，而且适用性广，不仅适用于Zr-Ti-Cu-Ni-Be系列合金，而且适用于其它系合金的玻璃形成厚度预测。
文档编号G01B21/08GK102095395SQ20101056378
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者张超逸, 曲迎东, 李强, 李荣德 申请人:沈阳工业大学