Mg65Cu25Y10和Mg60Cu30Y10镁基金属玻璃的形成及其热稳定性

通过水淬法制备出Mg65Cu25Y10和Mg60Cu30Y10金属玻璃,采用差热分析DTA和X射线衍射对其玻璃形成能力、热稳定性能进行了研究;利用显微维氏硬度仪测量硬度.结果显示Mg65Cu25Y10合金比Mg60Cu30Y10合金具有更好的玻璃形成能力,前者的过冷液态区间(△Tx=Tx1-Tg)高出后者7.6 K;经过等温退火后,Mg65Cu25Y10金属玻璃晶化起始温度在433 K～493 K之间,而Mg60Cu30Y10金属玻璃的晶化起始温度在533 K～573 K之间,说明Mg60Cu30Y10金属玻璃的热稳定性高于Mg65Cu25Y10;Mg60Cu30Y10较Mg65Cu25Y10有更高的硬度.     

Mg65Cu25Y10和Mg60Cu30Y10镁基金属玻璃的形成及其热稳定性

通过水淬法制备出Mg65Cu25Y10和Mg60Cu30Y10金属玻璃,采用差热分析DTA和X射线衍射对其玻璃形成能力、热稳定性能进行了研究;利用显微维氏硬度仪测量硬度.结果显示:Mg65Cu25Y10合金比Mg60Cu30Y10合金具有更好的玻璃形成能力,前者的过冷液态区间(△Tx=Tx1-Tg)高出后者7.6 K;经过等温退火后,Mg65Cu25Y10金属玻璃晶化起始温度在433 K～493 K之间,而Mg60Cu30Y10金属玻璃的晶化起始温度在533 K～573 K之间,说明Mg60Cu30Y10金属玻璃的热稳定性高于Mg65Cu25Y10;Mg60Cu30Y10较Mg65Cu25Y10有更高的硬度.     

陶瓷颗粒增强Mg65Cu20Zn5Y10块体金属玻璃复合材料

在块体玻璃形成合金Mg65Cu20Zn5Y10中添加10％(体积分数)的SiC或15％的TiB2陶瓷颗粒，经铜模浇铸形成块体金属玻璃复合材料．这些第二相颗粒的引入对基体合金的玻璃形成能力未产生明显的不良影响．陶瓷第二相颗粒弥散分布于金属玻璃基体上．复合材料的轴向压缩断裂强度达到1GPa，为Mg65Cu20Zn5Y10块体金属玻璃的1．2倍．Mg65Cu20Zn5Y10块体金属玻璃的断裂发生于弹性形变阶段，断裂前几乎观察不到塑性形变．与之相对照，含有TiB2颗粒的复合材料断裂前可表现出约0．9％的塑性应变．     

非晶合金Mg65Y10Cu25在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为

利用电化学极化曲线方法、交流阻抗(EIS)技术和扫描电子显微镜(SEM)研究了Mg65Y10Cu25非晶及相应的晶化合金在3．5％NaCl溶液中的腐蚀行为。极化曲线测试结果表明，非晶合金Mg65Y10Cu25在NaCl溶液中为活性溶解，腐蚀反应由阴极反应和阳极反应共同控制。EIS测试表明，随着浸泡时间延长，非晶合金耐蚀性下降，EIS由3个时间常数变为2个时间常数。SEM测试表明，非晶合金经过24h浸泡后，表面发生了极为不均匀的腐蚀；EDAX能谱表明，非晶合金经过浸泡后，表面成分发生了较大变化，含镁量减少，表面出现了浓度分布不均匀的氧元素。晶化后Mg65Y10Cu25合金的耐蚀性略有提高。探讨了非晶合金在3．5％NaCl溶液中的腐蚀机理。     

Y和Tb对Mg65Cu25Y10-xTbx块体非晶合金玻璃形成能力的影响

用真空吹铸法制备了直径为2 mm的Mg65Cu25Y10-xTbx（x=0,2,4,6,8,10）块体非晶合金棒,采用X射线衍射分析（XRD）、差热分析（DTA）分别对非晶合金的结构和形成能力进行了研究.结果表明：Mg65Cu25Y10-xTbx合金均能形成非晶合金;随着合金元素Tb含量的增加其玻璃形成能力逐渐增强,当x=8时,合金的玻璃形成能力最强,随后当x=10时,有所下降.通过对Mg65Cu25Y10-xTbx合金系的电负性差与原子尺寸参数的计算,合理地解释了产生这一现象的原因可能是由于Mg65Cu25Y10-xTbx合金的电负性差的变化所引起的;当x=6,8时,合金的玻璃形成能力较强,DTA图显示其成分可能属于共晶点成分,同时通过计算得出此两种非晶合金的λ值与由原子团族模型推导出的λ=0.18相差较大.     

Mg—Cu—Zn—Y块体金属玻璃的形成

采用Zn元素部分替代易形成玻璃合金Mg65dCu25Y10中的Cu元素,形成Mg65Cu20Zn5Y10合金,添加Zn元素可显著提高合金的玻璃形成能力,通过熔体铜模浇铸可制备出直径为6mm的Mg65Cu20Zn5Y10金属玻璃圆棒,与无Zn合金相比较,Mg65Cu20Zn5Y10四元金属玻璃的晶化转变更为复杂,晶化过程由四步完成,尽管过冷液态温度区间△Tx减小,但约化玻璃转变温度Trg值略有增加。     

快速凝固Mg80Cu10Y10金属玻璃的晶化行为

采用单辊快速凝固法制备了Mg80Cu10Y10合金薄带,并对合金薄带进行热处理,利用XRD、DSC和HRTEM分析研究了该合金薄带的晶化过程及其晶化后的微观结构.结果表明:快速凝固Mg80Cu10Y10合金薄带为单一的非晶态结构,其约化玻璃转变温度Trg为0.62,具有较强的非晶形成能力;非晶合金具有三阶段晶化行为;在热处理温度为423 K时合金仍为非晶态;当温度达到473 K时,合金发生明显晶化,在非晶基体上弥散析出Mg2Cu、Cu2Y和hcp-Mg纳米晶粒;随着温度由523 K升高至623 K时,析出晶粒尺寸增大、数目减少,合金中的晶体相为hcp-Mg、Mg2Cu和Mg24Y5.     

Mg65Cu25Y10金属玻璃时效处理的研究

采用铜辊旋淬法制备Mg65Cu25Y10金属玻璃条带,并在玻璃化温度附近对其进行时效处理.结果表明,对应不同的时效处理温度与时间,该合金条带具有不同的相组成.同时,时效处理对其室温塑性也有很大的影响,时效处理后条带的塑性变差.通过对时效处理前后条带的X射线衍射图谱和扫描电镜照片的分析,对Mg65Cu25Y10金属玻璃的晶化机理进行了初步探讨.     

Phase selection and performance of Mg–Cu–Y amorphous composite with different Mg/Cu ratios

In this article, Mg–Cu–Y alloys with two different Mg/Cu ratios(in at%) were prepared using a watercooled copper mold. Scanning electron microscopy and X-ray diffraction were applied to analyze the microstructure and phase composition. Moreover, corrosion resistance and wear resistance were studied systematically. The results show that both Mg65 Cu25 Y10 and Mg60 Cu30 Y10 alloys could form a composition of crystalline and amorphous phases. Although the microstructure of Mg65 Cu25 Y10 consists of an amorphous phase and a-Mg, Mg2 Cu, and Cu2 Y crystalline phases, the microstructure of Mg60 Cu30 Y10 alloy mainly consists of the amorphous phase and a-Mg, Mg2 Cu. With reducing Mg/Cu ratio, the alloys have better corrosion resistance and wear resistance. The mechanism has also been discussed in detail.     

Mg65Cu25Y10合金的电化学贮氢能力

传统镁合金因在腐蚀反应过程中吸氢而性能下降。从另一方面考虑，Mg-TM(TM=Ni，Cu)合金由于形成金属间化合物．具有贮氢能力而引人关注。Mg2Ni和Mg2Cu是其中2种重要的金属间化合物．Mg2Ni的理论贮氢能力为3．6％．而Mg2Cu仅为2．6％。通过添加有利于氢化物形成的元素，如Y，Ce，La，改变Mg-Cu系合金的成分。可以增强其贮氢能力。另外。发现镁和它的具有细晶组织的二元化合物，例如，具有纳米晶或非晶结构的二元化合物，在较低温度下吸氢率提高了。     

热挤压快速凝固Mg80Cu15Y5合金棒材的组织与性能

用快速凝固粉末冶金技术制备了直径Φ12mm的Mg80Cu15Y5合金热挤压棒材,并研究该合金薄带、热挤压态及热处理后的组织及力学性能。结果表明:快速凝固Mg80Cu15Y5合金薄带为非晶态,热挤压后的合金棒材中有Mg2Cu、Cu2Y和Mg晶体相析出,热处理后的合金中未有新相析出;随着热处理温度的升高合金棒材的硬度呈现出先升高后降低的趋势,这与合金中Mg2Cu纳米晶颗粒的析出、重溶及长大有关。     

Nd对Mg65Cu22Ni3Y10非晶形成能力及热稳定性的影响

利用楔形铜模铸造法成功制备了Mg65Cu22Ni3Y10-xNdx(x=0、2、4、5、6、8)块体非晶合金,采用XRD、DSC研究了Nd对该合金体系热稳定性和非晶形成能力(GFA)的影响。结果表明,当x=2、4时,Nd的添加可有效提高该合金的GFA和热稳定性;当Nd含量为2%(摩尔分数)时,合金具有最高的过冷液相区(ΔTx=61.5K)及最好的热稳定性;当x=5时,尽管过冷液相区(ΔTx=48.5K)最窄,但此时合金具有最强的非晶形成能力(Trg=Tg/Tl=0.568)和临界厚度(δmax=3.8mm);随着Nd的进一步增加(x>5),合金的玻璃形成能力降低。     

Mg_(65)Cu_(25)Y_(10)块体非晶合金的晶化组织(英文)

将普通铜模浇铸法制得的Mg65Cu25Y10块体非晶合金试样置于200°C进行保温处理,对处理后的试样的相组成和显微组织进行研究。XRD分析结果表明,该块体非晶的晶化随保温时间的延长趋于完全,在此过程中有Mg2Cu、Mg24Y5和HCP-Mg等晶体相析出。通过SEM观察到雪花状组织,EDS结果表明该雪花状组织的成分接近于铸态合金的成分,TEM分析表明其为层片状结构。电子衍射花样分析表明,雪花状组织由Mg24Y5晶体和非晶相组成。在保温过程中,基体中的FCC-Mg会转变为HCP-Mg。     

Effects of partial replacement of Cu and Y by Bin Mg–Cu–Y amorphous alloys

The effects of replacing Cu or Y by a small-sized B in the Mg₆₅Cu₂₅Y₁₀ based alloy are examined. It is found that the replacement of Y by B consistently leads to apparent degradation in GFA; the large sized Y seems to be irreplaceable. In contrast, the replacement of the small sized Cu by the even smaller B to a small amount (1–5%) appears to be beneficial in terms of wider ΔT, higher GFA, thermal stability, and hardness, as well as lower density. In this study, the optimum quaternary alloy composition is identified to be Mg₆₅Cu₂₂Y₁₀B₃.     

不同固溶处理工艺对Ti50Ni24.9Cu25Y0.1合金组织与相的影响

采用金相显微镜和X射线衍射（XRD）仪研究900 ℃,9 h固溶处理,不同冷却方式对Ti50Ni24.9Cu25Y0.1(at%)合金组织、相的影响,并用电子能谱（EDS）分析合金在凝固过程中的元素分布规律。结果表明,合金在凝固过程中有明显的微观偏析,在晶粒内部为富镍相,晶界为富铜相,在晶界和晶粒内部有小面相生长的纯钛析出物;900 ℃,9 h固溶处理可以明显改善合金的微观偏析。XRD分析表明, 900 ℃,9 h,水冷（WQ）固溶处理后,合金由B19’（单斜结构）相和少量fcc结构的Ti2(Ni,Cu)相组成;900 ℃,9 h,空冷(AC)和900 ℃,9 h,炉冷(FC)固溶处理后,合金由单一的B19’相组成。高温XRD分析表明,合金只发生一阶段的B19’-B2马氏体相变。     

Room-temperature creep and structural relaxation of Mg–Cu–Y metallic glasses

Structural relaxation of Mg–Cu–Y metallic glasses occurs at room-temperature (∼0.7 T_g) and induces an abrupt embrittlement after periods of time that depend on the relative proportions of Cu and Mg. Internal friction measurements of as-quenched samples show that Mg₆₅Cu₂₅Y₁₀ is in a more relaxed state than Mg₈₅Cu₅Y₁₀, suggesting a more compact structure for the alloy with a larger amount of Cu, which is the smallest atom in the system. Relaxation spectra, calculated from the anelastic component of nanoindentation creep curves, show that the two alloys are in a similar relaxed state, when they become brittle. The results are discussed in terms of the defects characterizing the disordered structure of the metallic glass.     

Cu-Zn-Mg体系中Cu2Mg形成的热力学研究

研究了在熔铸法制备Cu-Zn-Mg合金过程中Cu2Mg形成的热力学自由能.计算结果表明,Cu60Zn37.64Mg2.36合金中Cu和Mg反应生成Cu2Mg相比反应生成MgZn2和CuMg2相的标准反应Gibbs自由能更低,在相同条件下,Cu2Mg相的生成比MgZn2和CuMg2相更容易.试验结果与计算结果相符合.     

镁基大块非晶合金在深过冷液相区的塑性变形

研究了Mg65Cu25Y7Nd3大块非晶合金在玻璃转化温度Tg附近及深过冷液相区的等温压缩变形行为。结果表明，Mg65Cu25Y7Nd3大块非晶合金的塑性变形与加热温度和加载时间紧密相关。在423K时该大块非晶合金具有一定的塑性，而在深过冷液相区则具有良好的塑性。通过系列试验，得出了Mg65Cu25Y7Nd3大块非晶合金的最佳加热温度为443～463K，加载时间约10min。对大块非晶合金在变形过程中的结构变化的分析表明，在本试验条件下，压缩变形对Mg65Cu25Y7Nd3大块非晶合金的晶化过程没有明显的影响。