赵燕春
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寇生中
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袁小鹏
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李春燕
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蒲永亮
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徐娇
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于朋
稀有金属
选择Cu50-xZr40+xAl5Nb5 (x=0,2,4,6)合金,研究主要元素成分变化对非晶形成能力和组织的影响,分析了组织结构和力学性能的关系.结果表明,玻璃形成最优成分为Cu46Zr44Al5Nb5,△Tx、Trg、y参数分别为51.9K,0.60,0.401,具有良好的热稳定性.全非晶结构的Cu46Zr44Al5Nb5合金其断裂强度高达1811 MPa,无明显宏观塑性变形;断口表面较平整,且伴有明显的脉络状花样大面积的分布在断面上,扩展方向一致.非晶-晶体复合结构的Cu44Zr46Al5Nb5合金具有较好综合力学性能,其断裂强度达到1747 MPa,塑性应变为3.94％;断口平滑区分布着大面积细密且深的脉络状花样,剪切带宽度约为40 μm,与压缩轴向约成45°.Cu44Zr46Al5Nb5合金析出结晶相的尺寸小于剪切带的宽度,且分布均匀,外力加载时对非晶基体起到一定的增韧作用.结晶相的组织结构和尺寸分布决定了非晶-晶体复合材料的力学行为.
关键词:
块体金属玻璃
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非晶形成能力
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组织
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力学性能
赵燕春
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寇生中
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袁小鹏
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李春燕
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于朋
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蒲永亮
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徐娇
稀有金属
采用悬浮熔炼-水冷铜模吸铸法制备不同直径的Cu46Zr44Al5Nb5非晶合金,并研究其非晶形成能力和力学性能.XRD分析、DSC曲线和透射电镜的选区电子衍射花样结果表明,直径分别为3,4,6mm的合金棒均为全非晶结构,该合金成分具有良好的玻璃形成能力和热稳定性,其过冷液相区宽度和约化玻璃转变温度分别为52 K和0.60.由TTT曲线计算得出合金的玻璃形成临界冷却速率为3.985 K/s.不同尺寸合金棒凝固过程中的冷却速率不同,导致制得不同直径合金棒的X衍射峰强度、晶化焓和断裂强度呈现显著差异.
关键词:
块体非晶合金
,
非晶形成能力
,
力学性能
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临界冷却速率
袁小鹏
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寇生中
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赵燕春
,
李春燕
,
于朋
,
蒲永亮
,
徐娇
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.05.010
通过磁悬浮熔炼-水冷铜模吸铸法制备了Cu46Zr44Al5Nb5块体非晶合金,并研究其变温晶化行为和等温晶化行为,运用Kissinger法和FWO法分别计算出各特征激活能和阶段激活能,考察了不同加热速度下晶化体积分数和晶化温度、晶化激活能的关系,并绘制了TTT曲线并计算非晶形成的临界冷却速率.结果表明,运用Kissinger法得到玻璃转变激活能Eg为231.96 kJ·mo1-1、晶化初始激活能Ex为351.39kJ.mo1-1、晶化峰的激活能E.为401.36 kJ·mol-1,Cu46Zr4Al5Nb5 BMG具有良好的热稳定性,由TTT曲线计算非晶形成的临界冷却速率约为3.985 K.s-1.晶化类型主要为扩散控制的共晶型转变,随着晶化量的增大,阶段激活能呈减小的趋势.初始晶化阶段的晶化温度较高,主要是形核和微小晶粒的长大,需要克服较大的能量势垒,而随着温度的降低,晶粒的不断形成,晶化过程演变为主要以形核为主,所需要克服的能量势垒相应减小.在Tx+100℃等温晶化退火,析出Cu10Zr7和AlCu2Zr共晶相,随着保温时间的延长,析出相的尺寸和体积分数逐渐增加.
关键词:
块体非晶合金
,
变温晶化
,
等温晶化
赵燕春
,
寇生中
,
袁小鹏
,
李春燕
,
于朋
,
蒲永亮
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.02.001
通过磁悬浮熔炼-水冷铜模吸铸法制备了Cu46Zr44Al5Nb5块体非晶合金阶梯形试样,由X射线衍射(XRD),差示扫描量热仪(DSC)和万能试验机分别表征试样的结构、热力学和力学行为,研究其组织、热稳定性和力学性能与冷却速率的关系.结果表明,Cu46Zr44Al5Nb5合金具有较强的非晶形成能力和良好的热稳定性,其热力学行为表现出尺寸效应.熔体凝固冷却速率对试样尺寸变化敏感,随着试样尺寸的增加,冷却速度呈倍数递减、合金结构的无序度下降,原子排列向稳态转变,导致非晶合金的热稳定性降低.合金的玻璃转变温度不是定值,而是随冷却速度增加而升高,过冷液相区宽度△Tx、约化玻璃转变温度Trg和晶化放热△H随直径的增加而降低,玻璃转变温度向低温漂移.随着直径的增加,冷却速度的降低,非晶合金的短程有序范围增大,最近邻原子间距减小,非晶合金结构的无序密堆性下降,原子排列向稳态转变,导致抗压强度降低,合金的断裂强度随试样直径的增大而减小.
关键词:
块体非晶合金
,
冷却速度
,
组织
,
力学性能
高凯雄
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寇生中
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李林
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于朋
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姚建忠
腐蚀与防护
利用铜模吸铸法在水冷坩埚中制备了4种（Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3）100-xNdx（x=0,1,2,3）块体非晶合金。采用XRD和DSC检测了所获合金相组成、非晶形成能力及热稳定性,并采用盐酸溶液浸泡腐蚀试验评价了不同合金的腐蚀速率。结果表明,适量添加Nd可提高Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3非晶合金的形成能力和热稳定性,但非晶合金在2mol/L HCl溶液中的耐蚀性随Nd含量的增加而降低。该结果对进一步改善和提高非晶合金的性能具有重要的参考价值。
关键词:
块体非晶合金
,
玻璃形成能力
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热稳定性
,
耐腐蚀性
