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
,
临界冷却速率
徐娇
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寇生中
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赵燕春
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袁小鹏
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李春燕
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张亚娟
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蒲永亮
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.08.008
利用铜模吸铸法制备(Zr0.72 Cu0.28)100-x Alx (x=0,2,4,6,8,10,12和14)合金棒状试样,研究了合金的非晶形成能力和析出相与力学性能之间的关系。结果表明,随着Al含量增加,非晶形成能力提高；析出相体积分数和尺寸减小,分布更加均匀；综合力学性能逐渐提高,x=12时抗压强度和塑性应变均达到最高值,分别为1773 MPa和7.45%。
关键词:
非晶复合材料
,
非晶形成能力
,
Al含量
,
析出相
,
力学性能
袁小鹏
,
寇生中
,
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
徐娇
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寇生中
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赵燕春
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袁小鹏
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李春燕
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.04.016
利用电磁感应磁悬浮熔炼-铜模吸铸法制备Ti40 Ni40Cu20非晶复合材料棒状试样,通过X射线衍射(XRD)、金相显微镜和微机控制电子式万能力学试验机研究了不同温度(150,250,350℃)0.5 h退火处理对合金的组织和压缩力学性能的影响.结果表明:铸态和退火处理后试样均有B2-TiNi和B19-TiNi晶体相析出,并且随着退火温度的升高,析出晶体相体积分数和晶粒尺寸都有所增加,同时低温退火能够使马氏体回转为奥氏体;所有合金试样的压缩试验结果均出现了明显的加工硬化现象;随着退火温度升高,合金的抗压强度和压缩塑性经历了先提高后略微下降的变化趋势,但均高于铸态试样,其值分别由铸态的2247 MPa和11.4％提高到150℃退火后的2541 MPa和19.5％.说明选取合适的退火温度能够有效控制合金内部的晶体相体积分数和晶粒尺寸,从而明显提高钛基非晶复合材料的综合力学性能.
关键词:
大块非晶复合材料
,
退火
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组织
,
力学性能
