毫秒。或者，可将BMG制品暴露于热 源小于50毫秒、小于25毫秒、小于10毫秒或小于5毫秒。
[0034]BMG制品暴露于热源的时间取决于构成BMG制品的合金组成、热源的能量密度和/ 或热源的斑点尺寸。暴露时间还可取决于热源发射到BMG制品上的脉冲次数。或者，暴露 时间可取决于每次脉冲的时间。
[003引如图2B和3B所示，BMG制品的与表面特征相邻的一部分的预热可改变BMG制品 与表面特征220和320之间的边缘的曲率，由此暴露空隙空间的被掩盖部分。空隙空间的 暴露允许更容易地将BMG填料230和330施加至BMG制品210和310上，且提高表面特征 220和320的空隙空间的填充。在其它实施方案中，在BMG制品和表面特征之间可存在毛 刺。可将与表面特征相邻且具有毛刺的BMG制品部分预热至足W烙融该BMG制品的溫度， 从而移除毛刺。与表面特征相邻的毛刺的移除可允许更容易地施加BMG填料材料W至少部 分地填充BMG制品中的表面特征。
[0036] 为了整修包括空隙空间的表面特征，可将BMG填料材料施加至BMG制品W填充BMG 制品中的空隙空间的至少一部分。在各个实施方案中，可整修表面特征，包括例如孔、坑或 裂纹的缺陷，无论其是否肉眼可见。
[0037] BMG制品可能固有地难W在结晶开始前在不引入表面特征的情况下W无定形态加 工、模塑和凝固。可加速或劣化结晶起始的一个因素是可在加工期间与BMG接触的材料的 晶粒结构。例如，如果BMG制品和BMG填料材料具有不同的组成、相和冷却速率，则填料材 料可起到BMG结晶的成核点的作用。为了保持BMG制品的基本无定形态，BMG填料材料可包 含与BMG制品的合金组成相同的合金组成，因此填料材料和BMG制品的冷却速率相当。此 夕F，BMG填料材料也可呈无定形态。BMG填料材料还应不含表面污染物，例如颗粒、油或其它 碎屑。在一些实施方案中，在将BMG填料材料施加至BMG制品之前，可将BMG填料预先清洁 W移除任何表面污染物。
[0038] 块体金属玻璃填料材料可为片、线、带、粒料、粉末或本领域技术人员所已知的任 何其它形式，其适于施加至BMG制品W至少部分地填充BMG制品中由表面特征产生的空隙 空间。
[0039] 如图2C和3C所示，将BMG填料材料230和330施加至BMG制品210和310中的 表面特征220和320。表面特征220可为延伸通过BMG制品的厚度的通孔。在其它情况下， 表面特征320可为BMG中的坑或裂纹。
[0040] 在一些实施方案中，BMG填料材料部分地填充BMG中由表面特征产生的空隙空间。 在其它实施方案中，BMG填料材料可基本上填充空隙空间。通过施加BMG填料材料W部分 地填充表面特征，在BMG填料加热和烙融后，填料材料可自由地流动并填充空隙空间，从而 整修表面特征并获得不含裂纹、坑、孔和其它类似表面特征的近似完美的BMG制品。在一些 情况下，近似完美的BMG制品可具有小于1体积％的空隙空间。在其它情况下，近似完美的 BMG制品可具有小于0. 5体积％的空隙体积。在另外的实施方案中，近似完美的BMG制品可 具有小于0. 1体积％的空隙空间。
[0041] 为了允许BMG填料材料流入表面特征的空隙空间，将BMG填料材料和BMG制品的 与表面特征相邻的一部分局部地或选择性地加热。将块体金属玻璃填料材料和BMG制品的 一部分加热至一定溫度W使块体金属玻璃填料材料烙融且使BMG制品的一部分烙融。可使 用允许控制暴露于热源的BMG制品面积尺寸的激光焊接、点焊、电弧焊或其它合适的技术 将BMG填料和BMG制品选择性地加热。
[0042] 如上所述，BMG制品和BMG填料材料暴露于热源的时间取决于构成该BMG制品的 合金组成、构成该BMG填料的合金组成、热源的能量密度和热源的斑点尺寸。暴露时间也可 取决于发射到BMG制品上的热源脉冲次数。或者，暴露时间也可取决于加热速率（WK/秒 计）、每次脉冲的能量和/或脉冲时间。
[0043] 如图2D和3D所示，将BMG填料材料和BMG制品的与表面特征相邻的一部分暴露于 热源，而该BMG制品的其余部分未暴露于热源。热源可为激光、电极、或者其它源，其具有可 控斑点尺寸且可提供足够的能量从而将BMG填料和BMG制品的一部分加热至足W烙融BMG 填料和BMG制品的一部分的溫度。使用激光或电极作为热源允许局部加热并烙融填料材料 和BMG制品的一部分。因此，在整修方法期间整个BMG制品不烙融且保持BMG制品的整体 形状和完整性。
[0044]可用的激光类型包括C〇2(二氧化碳）、CO(-氧化碳）、Nd: YAG激光或任何其它合 适的激光。
[0045] 在一些实施方案中，可将BMG填料和BMG制品的一部分暴露于热源至少5毫秒、至 少10毫秒、至少20毫秒或至少50毫秒。或者，可将BMG制品暴露于热源中小于50毫秒、 小于25毫秒、小于10毫秒或小于5毫秒。
[0046] 在其它实施方案中，可通过反复短时暴露于热源W加热BMG填料和BMG制品的一 部分。例如，可反复地将激光或电子束进行脉冲，从而为BMG填料和BMG制品提供小于10 毫秒/脉冲、小于5毫秒/脉冲和/或小于1毫秒/脉冲的能量。
[0047]不希望被任何理论或作用机理限制，BMG合金可能对氧含量敏感。例如，合金中的 氧化物可促进晶体的成核，由此降低形成无定形显微组织。一些无定形合金组合物形成永 久的氧化物层，运可干扰颗粒的烙融。此外，表面氧化物也可被并入块体合金中且可降低合 金的玻璃成型能力。因此，在某些实施方案中，可能期望在加热填料材料的同时，在惰性气 氛、还原性气氛下或在真空中保护BMG制品，从填料材料与BMG制品之间的界面和从最终零 件中移除氧。例如，加热可在腔室中在真空（例如1-10毫托）、还原性气氛（例如氨或氨与 氮的混合物）或惰性气氛（例如氣、氮）下进行。腔室可借助真空累抽吸。或者，可使惰性 气体局部地流至正被热源加热的BMG填料材料和BMG制品的一部分。
[0048] 在加热后，实施冷却步骤140。如本文所述，冷却可包括使烙融的BMG填料材料和 BMG制品的烙融部分在环境溫度和大气下冷却。在步骤140中，将烙融的BMG填料材料和 BMG制品的烙融部分足够快地冷却至低于BMG制品和BMG填料的玻璃化转变溫度而基本上 不引发结晶的溫度。可冷却BMGW避免结晶并由此在冷却期间获得并保持无定形结构的最 低速率称为块体合金的临界冷却速率。
[0049] 在其它实施方案中，为了足够快地冷却至低于玻璃化转变溫度而基本上不引发结 晶的溫度，在施加填料材料之前，可将BMG制品预先激冷或冷却。可通过用冷空气鼓风或任 何其它合适的冷却方法将BMG制品预先激冷。可能希望在施加BMG填料材料之前将BMG制 品预先激冷W产生负热阱（negativeheatsink),从而从烙融的BMG填料和BMG制品的烙 融部分抽走热量。
[0050] 图4(获自美国专利7, 575, 040,通过引用并入本文）显示了示例性的块体凝固型 无定形合金的时间-溫度-转变（TTT)冷却曲线或TTT图。块体凝固型无定形金属在冷却 时不像常规金属那样经历液/固结晶转变。相反，在高溫（接近"烙融溫度"Tm)下发现的 金属的高度流动、非结晶形式随着溫度的降低（接近玻璃化转变溫度Tg)而变得更为粘稠， 最终呈现常规固体的外部物理性质。
[0051] 尽管块体凝固型无定形金属不存在液/固结晶转变，然而烙融溫度Tm可定义为相 应的晶相的热力学液相线溫度。在该机制下，烙融溫度下的块体凝固型无定形合金的粘度 可处在约0. 1泊-约10000泊的范围内，并且甚至有时低于0.Ol泊。在"烙融溫度"下的 较低粘度将提供BMG制品中的由表面特征引起的空隙空间的更快和完全的填充。此外，烙 融BMG填料和BMG制品的一部分的冷却速率必须使得冷却期间的时间-溫度曲线不横穿图 4的TTT图中限定结晶区域的鼻形区域。在图4中，T胃为临界结晶溫度Tx,此时结晶最快 且在最短的时间标度内发生。
[0052] 过冷液相区（Tg和Tx之间的溫度区域）是块体凝固型合金的稳定度相对于结晶 的体现。在该溫度区域中，块体凝固型合金可作为高粘性的液体存在。过冷液相区中的块 体凝固型合金的粘度可在玻璃化转变溫度下的IQi2Pa?S至结晶溫度（过冷液相区的高溫 极限）下的IO5Pa-S之间变化。具有该粘度的液体可在所施加的压力下经历显著的塑性 应变。本文的实施方案利用过冷液相区中的大的塑性成型性作为成型和分离方法。
[0053] 就技术角度而言，TTT图中所示的鼻形曲线描述了作为溫度和时间的函数的Tx。 因此，无论BMG填料和BMG制品的一部分在加热和冷却时呈何种轨迹，当接触TTT曲线时， 其达到Tx。在图4中，Tx作为虚线显示，其中Tx可由接近Tm变化至接近Tg。
[0054] 图4的示意性TTT图显示了从Tm或高于Tm至低于Tg的模铸加工方法，而时间-溫 度轨迹（作为示例性轨迹W(1)显示）不与TTT曲线接触。在模铸期间，成型与快速冷却 基本上同时地进行W避免轨迹接触TTT曲线。从Tg或低于Tg至低于Tm的超塑成型（SPF) 加工方