原子有序度对Zr55Al10Ni5Cu30非晶合金等温晶化过程的影响

通过改变母合金铸锭的重熔次数和熔体冷却速率获得3种具有不同原子有序度的Zr55Al10Ni5Cu30块体非晶合金,并采用差示扫描量热仪研究了原子有序度对该合金等温晶化过程的影响。结果表明,在等温晶化条件下,原子有序度的增加使Zr55Al10Ni5Cu30块体非晶合金孕育期明显减小;对晶化相的形核和长大机制几乎没有影响,均为形核速率随时间增加的扩散控制的三维长大;使Avrami指数出现一定程度的减小。     

电脉冲孕育处理对Zr基块体非晶热稳定性及退火晶化的影响

通过先对Zr55Ni5Al10Cu30合金熔体施加脉冲电流处理,再利用非真空吸铸法制备出Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的方式,研究了电脉冲孕育处理对非晶热稳定性及退火晶化的影响。差分扫描量热(DSC)及X射线衍射(XRD)分析结果表明:经电脉冲孕育处理后Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的玻璃转变温度上升,晶化温度降低,过冷液相区变窄,同时玻璃转变激活能和晶化激活能有所减少。电脉冲孕育处理没有改变Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金退火晶化相演变过程,但提高了非晶退火晶化率。电脉冲孕育处理对Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的晶化起到了促进作用。     

NiTiZrAlCuSi块体非晶合金等温晶化动力学

利用铜型铸造法制备了Ni42Ti20Zr21.5Al8Cu5Si3.5块体非晶合金,采用示差扫描量热计(DSC)对Ni42Ti20Zr21.5Al8Cu5Si3.5块体非晶合金的等温晶化动力学进行了研究.利用JMA方程对等温晶化过程进行了分析,结果表明该合金的等温晶化过程始于一维界面控制的形核及长大,等温晶化的主要阶段为Avrami指数大于3.0的三维形核和长大过程.     

锆基大块非晶合金的晶化动力学研究

利用差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射法(XRD)研究了非晶合金Zr65Al10Ni10Cu15和Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5的晶化动力学情况.结果表明,在恒速升温情况下,随着升温速率的加快,非晶合金的特征温度TgTxTp均向高温区移动,其过冷液相区的宽度也逐渐增加,表明非晶合金的玻璃转变和晶化均具有动力学效应;在等温晶化情况下,利用JMA方程计算出两种合金的Avrami指数和有效激活能,由此得出这两种合金的晶化同为受扩散机制控制的形核率随时间增加而下降的晶化过程;并且非晶合金Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5的热稳定性要强于Zr65Al10Ni10Cu15,经过分析认为,造成这一现象的主要原因是原子半径较小的Be原子与合金中的其它原子组成紧密的堆垛结构,抑制了合金元素的长程扩散.     

NiTiZrAICuSi块体非晶合金等温晶化动力学

利用铜型铸造法制备了Ni42Ti20Zr21．5A18Cu5Si3．5块体非晶合金，采用示差扫描量热计（DSC）对Ni42Ti20Zr21．5A18Cu5Si3．5块体非晶合金的等温晶化动力学进行了研究。利用JMA方程对等温晶化过程进行了分析，结果表明该合金的等温晶化过程始于一维界面控制的形核及长大，等温晶化的主要阶段为Avrami指数大于3．0的三雏形核和长大过程。     

混合稀土基大块非晶合金晶化动力学的研究

通过示差扫描量热法（DSC）研究了混合稀土基MM55Al25Cu10Ni5Co5大块非晶合金的晶化动力学。结果表明：该非晶合金晶化具有明显的动力学效应；阶段激活能随晶化体积分数的增加，先迅速增加，达到最大值后缓慢下降，为典型的形核及长大机制，且形核瞬间完成，晶化以生长为主。各种表观激活能都大于单一稀土基La55Al25Cu10Ni5Co5非晶合金相应的值，表明前者比后者具有更高的热稳定性。区域Avrami指数n（x）为3．22～5．23，为三维形核与长大过程。晶化以形核率增加还是减小的方式进行，取决于晶化体积分数与晶化温度。     

Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Nb5块体非晶合金晶化行为研究

用示差扫描量热仪（DSC）研究了Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Nb5块体非晶合金的匀速升温晶化与等温晶化的晶化行为。在匀速升温晶化方式下，用Kissinger法与Ozawa法获得了块体非晶合金的激活能，对第一晶化峰分别为320．5kJ／mol和316．6kJ／mol，对第二晶化峰分别为324．5kJ／mol和320．5kJ／mol。该非晶合金的晶化表现出明显的动力学效应。在等温晶化方式下，用Johnson-Mehl-Avrami方程获得了晶化的Avrami指数为1．61，表明非晶合金的晶化受原子扩散控制。     

不同形态和热历史条件下Zr55Al10Ni5Cu30非晶合金的晶化行为

研究了不同形态Zr₅₅Al₁₀Ni₅Cu₃₀非晶合金（块体和粉末）在不同升温和冷却条件下的晶化行为.发现Zr₅₅Al₁₀-Ni₅Cu₃₀在不同热历史下的晶化行为有较大差别.对于块体非晶合金,在常规热处理条件下,合金的升温和冷却速率较低,Zr₅₅Al₁₀Ni₅Cu₃₀块体非晶合金在初始晶化温度Tx以上开始晶化,形成CuZr₂纳米晶.随着热处理温度的升高,晶粒尺寸增大,当热处理最终温度超过熔点后,合金在随炉冷却过程中形成了粗大的CuZr₂板条+板条间（CuZr₂）+（Zr,Cu,Al,Ni）共晶组织;在激光熔凝条件下,合金的升温和冷却速率较高,Zr₅₅Al₁₀Ni₅Cu₃₀块体非晶合金随单点熔凝次数的增加,晶化效应逐渐累加,热影响区中逐渐出现微米级球晶的弥散析出,并长大,随后失稳形成沿熔池边界带状分布,尺寸可达几百微米的等轴晶.对于粉末非晶合金,由于Zr₅₅Al₁₀Ni₅Cu₃₀非晶粉末的冷却强度不如块体非晶,冷却速率较块体低,造成粉末颗粒在激光熔凝过程中晶化为微米级的等轴枝晶,并随着激光能量的升高,等轴枝晶尺寸增大.     

差热分析实验条件对大块非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5晶化行为的影响

研究了差热分析实验条件对大块非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5晶化行为的影响,并结合X射线衍射研究其晶化后的物相.结果表明,大块非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5的晶化分为两个转变过程,第一个转变过程对应的是非晶相的晶化,晶化相为具有Zr2Ni结构的亚稳相和少量的Al.Ni0.3Zr;第二个转变过程对应亚稳相向稳定相Zr2Cu的转变.在差热分析实验中,用Al2O3粉掩埋的样品在900℃以上还出现了第3个放热峰,这是样品与Al2O3粉发生化学反应所引起的,但在冷却过程中未出现两个结晶峰.     

初生纳米晶对Ti40Zr25Ni8Cu9Be18非晶合金结构稳定性的影响

通过感应熔炼喷铸法制备具有非晶/纳米晶复合结构的块体Ti40Zr25Ni8Cu9Be18合金。在与全非晶结构的Ti40Zr25Ni8Cu9Be18合金进行比较的基础上,研究Ti40Zr25Ni8Cu9Be18非晶/纳米晶合金在均匀流变过程中的晶化程度,分析其在连续升温过程中的晶化动力学。结果表明:初始纳米晶的存在不会明显降低非晶/纳米晶合金在过冷液相区流变过程中的结构稳定性;非晶/纳米晶合金的晶化激活能约为233.21 kJ/mol,与非晶合金的晶化激活能大致相同;随着转变分数的增加非晶/纳米晶合金的局部Avrami指数从2变化到0.5,明显低于非晶合金的局部Avrami指数;这表明初始纳米晶并没有明显加速非晶的晶化过程。     

Zr_(55)Cu_(30)Ni_5Al_(10)大块金属玻璃的等时和等温晶化(英文)

采用差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射仪(XRD)研究Zr55Cu30Ni5Al10大块金属玻璃的非等温晶化转变动力学和在过冷液相区的等温晶化动力学行为。在非等温过程中,采用不同方法(Kissinger,Flynn-Wall-Ozawa和Augis-Bennett)得到的Zr55Cu30Ni5Al10大块金属玻璃平均激活能彼此之间吻合很好。此外,采用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)模型描述Zr55Cu30Ni5Al10大块金属玻璃的等温转变动力学。研究结果表明:Zr55Cu30Ni5Al10大块金属玻璃的Avrami指数n介于2.2和2.9之间,表明其晶化机制主要是扩散控制过程。在等温晶化的过程中,晶核长大主要是三维的长程有序扩散控制的过程,平均激活能为469kJ/mol。     

Zr55Al10Ni5Cu30块状非晶合金的高温压缩断裂

利用Gleeble1500热模拟试验机研究了Zr55Al10Ni5Cu30块状非晶合金的高温压缩断裂，在室温情况下，在块状非晶合金断面的脉纹壁上出现了带有锯齿形边缘的裂口，在高温情况下，Zr55Al10Ni5Cu30块状非晶合金的宏观断面变得粗糙不平并出现了台阶，随着实验温度的不断上升，断面粘性流动特性变得更加明显，断面出现了大面积类似流动熔体凝固后的特征结构，塑性形变产生的最大剪切面的绝热温升或熔比是块状非晶合金中部粘性流动的原因。     

Zr55Al10Ni5Cu30块状非晶合金靠近玻璃转变点的等温纳米晶化

研究了Zr55Al10Ni5Cu30块状非晶合金靠近玻璃转变点等温晶化过程。结果表明：420℃退火5h,出现了尺寸为20nm左右的晶相,同时,非晶基体也出现了尺寸为1－2nm分布均匀的团簇状结构;退火10h,析出的晶相尺寸为20－50nm,所占的体积分数为40％;退火20h之后,非晶相完全转变为亚稳相,析出的晶相尺寸为50nm左右,并没有出现明显的长大现象。退火得到的晶相为Cu10Zr7,Zr2Ni及一些未能标定的相,这些相在420℃具有相对的稳定性,没有问题稳定相转变。退火后,残余非晶相的热稳定性降低。等温退火过程经历了从非晶相→团簇状结构→亚稳相的转变过程。     

Thermal stability of Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)bulk amorphous alloy during continuous heating and isothermal annealing

1　INTRODUCTIONBulkamorphousalloyspossessalongrangedis orderbutshortrangeorderstructure ,whichresem blesthestructureofliquid .Andthereisasupercooledliquidregionbeforecrystallizationofabulkamor phousalloy .Thisuniquestructureresultsinexcellentpropertiessuchashightensilestrength ,highhard ness,highimpactfractureenergy ,highelasticener gy ,highcorrosionresistance ,highviscousflowabilityandgoodsoftmagnetism[13] .Thesynthesisofmetallicglassesinabulkform (withthickness >1mm )wassuccessfullyachi…     

镍基块状非晶合金的晶化动力学行为

利用铜模铸造方法制备了Ni45 Ti23Zr15Si5Pd12块状非晶合金，采用扫描差热分析(DSC)和X射线衍射(XRD)对该块状非晶合金的晶化动力学行为进行了研究．结果表明：Ni45Ti23Zr15Si5Pd12块状非晶样品的晶化过程为多阶段晶化，主要晶化过程的Avrami指数大于3．0，为三维形核长大过程；随着晶化体积分数的增加，剩余非晶的晶化激活能增大，合金热稳定性增加；原子尺寸差异以及各原子间大的负混合焓是合金具有高的热稳定性的主要原因．     

Microstructure and thermal expansion of copper-based amorphous alloys during structural relaxation

(Cu43Zr48Al9)98Y2 amorphous alloy bar was prepared by the arc melting copper mold absorption casting method,and then,the amorphous alloy was annealed at different temperatures for different times.The influence of heating rate on thermal expansion and thermal stability was studied by thermomechanical analysis(TMA),and the microstructure evolution of the amorphous alloy during structural relaxation and crystallization was studied by XRD and TEM.Results show that the structural evolution behavior of the(Cu43Zr48Al9)98Y2 amorphous alloy can be divided into five different stages(structural relaxation preparation stage,structural relaxation stage,first crystallization stage,second crystallization stage,and grain growth stage).When the heating rate is 20 K/min,the amorphous alloy has the smallest thermal expansion coefficient and the best thermal stability.The width of the supercooled liquid region is 66.42 K.Samples with different relaxation states were prepared by annealing at the heating rate of 20 K/min.The structural evolution of amorphous alloys with different relaxation states is as follows:amorphous→CuZr2+AlCu2Zr7→CuZr2+AlCu2Zr7+CuZr(B2)+CuZr(M)+Cu10Zr7→CuZr2+AlCu2Zr7+CuZr(B2)+CuZr(M).After annealing at 706 K and 726 K(in the supercooled liquid region)for 1.5 h,the amorphous-nanocrystalline composites were obtained.When the annealing temperature is 706 K,the crystallization process of the sample is as follows:amorphous→Cu10Zr7→Cu10Zr7+CuZr,and for the sample at 726 K,it is as follows:amorphous→CuZr2+AlCu2Zr7+Cu10Zr7→Cu10Zr7+CuZr2→CuZr2+CuZr(B2)+Cu10Zr7.     

Zr57Nb5Cul5．4Nil2．6Al10大块非晶合金的晶化动力学及显微硬度

采用铜模铸造法制备直径10mm的圆柱状Zr57Nb5Cu15.4Ni12.6Al10大块非晶合金，并用X射线衍射(XRD)证明其为完全非晶态。应用示差扫描量热(DSC)分析方法测定该合金的玻璃转变的热学参量并分析其晶化过程。利用Kissinger法和Ozawa法计算了大块非晶合金表观晶化激活能。同时研究了退火温度对非晶合金显微硬度的影响。     

等温热处理对Zr57Cu15．4Ni12．6Al10Nb5块体非晶合金的组织结构与压缩性能的影响

对Zr57Cu15．4Ni12．6Al10Nb5块体非晶合金进行了等温热处理，用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计与压缩试验机研究了不同温度下的等温热处理后合金的组织结构变化、硬度变化与压缩性能变化。该非晶合金出现晶化的温度随热处理时间的增长而降低。在热处理时间相同的条件下，随热处理温度升高，合金的显微硬度有增大趋势。当非晶合金出现相分离或晶化时，其抗压缩强度将急剧下降，断裂方式由非晶态的断裂方式向晶态的断裂方式转变。