Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5多孔块体非晶合金的制备

利用NaCl颗粒作为预制型，U形石英管作为坩埚，在双温区加热电炉中通过快速渗流、水淬和盐型滤除方法制备出直径为8．1mm、高为70mm的Zr基多孔块体非晶合金．XRD分析表明，所制备的样品由单一的非晶相组成．SEM观察表明，孔隙之间具有良好的连通性，孔隙直径和孔棱均小于1mm，多孔非晶合金密度为3．63g／cm^2，孔隙率为40．5％．     

Zr基非晶合金多孔材料的制备与性能

采用液态金属渗流法制备直径为6 mm 的Zr基块体多孔非晶合金,采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析多孔材料的结构、形貌、断口特征和相组成,同时对多孔非晶合金的孔隙结构和力学特点进行分析.结果表明:采用CaC2作为孔隙支撑材料,能够制备出孔隙分布均匀、孔隙直径为0.2～0.8 mm的多孔非晶合金,其密度和孔隙率分别为3.57 g/cm3和47%.压缩力学性能实验表明:该多孔非晶合金的应力-应变曲线具有锯齿状变化规律,应力逐渐降低,其最大强度和应变分别为383 MPa和18.6%,应变量远大于单相非晶合金的应变量.     

不同直径的Zr_(60.3)Ni_(16.2)Cu_(13.5)Al_(10)块体非晶合金的力学性能

采用铜模吸铸法制备了阶梯型的Zr60.3Ni16.2Cu13.5Al10非晶合金,利用X射线衍射(XRD)分别对直径为3 mm、4 mm、6 mm的合金试样进行结构分析,利用万能试验机及扫描电镜对试样进行压缩试验和断口形貌分析。研究表明,由于冷却速度的影响,直径为3 mm时是非晶结构,直径为4mm和6 mm时是中心晶体和表面非晶体混合结构;对于Zr60.3Ni16.2Cu13.5Al10合金,直径为3 mm时断裂强度可达到1775 Mpa,塑性变形可达到2.02%,而直径为4 mm的非晶复合材料的塑性变形可达2.93%,适当体积的晶体相的加入可以有效的提高非晶材料的塑性。     

Cu_(46)Zr_(47-x)Al_7Ti_x(x=0,1.5)非晶合金晶化动力学研究

采用铜模吸铸法制备Cu46Zr47-xA l7Tix(x=0,1.5)大块非晶合金。用X射线衍射仪(XRD)确定合金的结构,采用差示扫描量热仪(DSC)对非晶合金的晶化动力学进行了研究。结果显示,随着升温速率的加快,这两种非晶合金的玻璃转变温度Tg,晶化开始温度Tx和晶化峰值温度Tp均向高温区移动,且过冷液相区逐渐加宽,表明非晶合金的玻璃化转变和晶化均具有动力学效应。利用K issinger方程计算合金的晶化激活能。通过晶化动力学研究了热稳定性和晶化反应速率常数之间的关系,以及Ti元素添加对Cu-Zr-A l大块非晶合金热稳定性的影响。     

丝材直径对等离子喷涂制备非晶合金的影响

研究了Fe78Si13B9丝材直径对等离子喷涂制备非晶合金的影响,为等离子喷涂法制备非晶的工业化提供基础。结果表明,丝材直径小于3 mm时,等离子喷涂氩气压力为0.85 MPa,氢气压力为0.4 MPa,可以制备出完全明亮的非晶粉末。丝材直径大于3 mm时,喷涂的粉末中含有灰色晶体粉末。随着丝材直径的增大,晶体粉末含量提高,粉末中晶体结构与丝材母体几乎完全相同。所制备非晶的晶化温度为536~537℃。     

Zr_(56.6)Cu_(17.3)Ni_(12.5)Al_(9.6)Ti_4块体非晶合金的玻璃形成能力

采用低纯度的原料,通过电弧熔炼铜模铸造法制备了直径达10mm的Zr56.6Cu17.3Ni12.5Al9.6Ti4非晶合金圆棒。该合金玻璃转变温度tg=385.8℃,晶化温度tx=464.2℃,过冷液相区温差Δtx=78.4℃,约化玻璃温度trg(tg/tmL)=0.62。以基于DTA的合金凝固点偏移的方法确定该合金的临界冷却速度Rc=7.1℃/s,低于商业合金Vit.105合金的临界冷速(约为10℃/s)。楔形试样对比结果显示:Zr56.6合金试样中的非晶组织区域明显大于Vit.105合金的,预示前者具有较好的实际玻璃形成能力。以上结果表明,Zr56.6Cu17.3Ni12.5Al9.6Ti4合金是Zr Al Ni Cu Ti系中玻璃形成能力最强的合金之一。     

(Cu50Zr50)92Al8块体非晶合金高温塑性变形过程中的晶化行为

采用水冷铜模吸铸法制备直径2mm的(Cu50Zr50)92Al8块体非晶合金。利用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析仪(DSC)对该非晶合金的结构及热力学参数进行表征。利用万能试验机在过冷液相区内对该非晶合金进行压缩变形,研究变形量(20%,60%和80%)对非晶合金显微结构和热稳定性的影响。结果表明,塑性变形使得该非晶合金的热稳定性降低,并导致其部分晶化,其晶化程度取决于合金的变形量的大小,当变形量为80%时,该合金的XRD图谱中出现了明显的晶化峰。晶化相的析出使得变形后的非晶合金的显微硬度有明显提高。     

Mg-Cu-(Al-Si)-Y大块非晶合金的制备及晶化研究

采用Al-Si合金部分替代Mg65Cu25Y10大块非晶合金中的Cu元素,形成Mg-Cu-(Al-Si)-Y非晶合金。通过铜模浇注法制备Mg-Cu-(Al-Si)-Y大块非晶合金,发现Al-Si合金的添加对非晶合金的玻璃形成能力没有明显改善,但改善了非晶合金的室温塑性。在晶化温度附近低于晶化温度的条件下对铜辊旋淬法制备的Mg-Cu-(Al-Si)-Y非晶条带进行了处理。结果表明,Mg-Cu-(Al-Si)-Y非晶合金随加热温度的提高和处理的时间的延长晶化程度也随之提高,同时加热晶化增大了合金的室温脆性。     

Ti40Zr25Ni8Cu9Be18非晶合金的晶化行为研究

采用吸铸法制备出直径3mm的Ti40Zr25Ni8Cu9Be18块体非晶合金，并采用X射线衍射（XRD）、差示扫描量热（DSC）和透射电镜（TEM）研究了非晶合金试样的结构，同时，分别采用连续升温晶化方法和等温退火方法研究了该非晶合金的晶化动力学行为和晶化过程中的相转变。结果表明：该非晶合金的结构弛豫和晶化行为均具有显著的动力学特征，且具有较好的热稳定性，其过冷液相区宽度△Tx为54K，一级晶化激活能Ep1为213．04kJ／mol；晶化过程为二级晶化反应，第1阶段晶化对应I相从非晶基体中析出，第2阶段的晶化反应则包括：I相转变为Laves相和Laves相从残余非晶基体中直接析出。     

Mg-Cu-(Al-Si)-Y大块非晶合金的制备及晶化研究

采用Al-Si合金部分替代Mg65u25Y10大块非晶合金中的Cu元素,形成Mg-Cu-（Al-Si）-Y非晶合金.通过铜模浇注法制备Mg-Cu-（Al-Si）-Y大块非晶合金,发现Al-Si合金的添加对非晶合金的玻璃形成能力没有明显改善,但改善了非晶合金的室温塑性.在晶化温度附近低于晶化温度的条件下对铜辊旋淬法制备的Mg-Cu-（Al-Si）-Y非晶条带进行了处理.结果表明,Mg-Cu-（Al-Si）-Y非晶合金随加热温度的提高和处理的时间的延长晶化程度也随之提高,同时加热晶化增大了合金的室温脆性.     

(Zr0.55Cu0.3Al0.1Ni0.05)98Er2非晶合金制备及其晶化动力学行为

为了研究SAF2507双相不锈钢（SAF2507 DSS）螺旋桨叶片在含硫酸盐还原菌( SRB)和铁氧化菌(IOB)海水中的耐腐蚀性能,提出一种二次急冷淬火成形技术来成形SAF2507 DSS螺旋桨叶片。同时根据螺旋桨叶片在不同二次急冷淬火成形温度下析出相的类型和析出规律,研究螺旋桨叶片在含SRB和IOB海水中的腐蚀性能。结果表明,当二次急冷淬火成形温度在700℃时,螺旋桨叶片表面析出少量的χ相;达到850℃时,χ相停止析出并完全转化成σ相,析出的σ相达到最大值;超过850℃时,析出的σ相开始急剧减少,到950℃时仅有少量的σ相析出。螺旋桨叶片在不同二次急冷淬火成形温度下,腐蚀电流密度、交流阻抗等电化学性能变化规律与螺旋桨叶片表层χ相和σ相的析出规律、以及χ相和σ相自身的耐腐蚀特征相吻合。二次急冷淬火成形温度在750℃-1050℃之间,螺旋桨叶片的耐腐蚀性能随热成形温度的升高呈增强—降低—增强规律变化,850℃时螺旋桨叶片的耐腐蚀性能最差。螺旋桨叶片二次急冷淬火成形后富Fe的表面特征,在SRB+IOB的作用下,螺旋桨叶片表面钝化膜被破坏,导致耐腐蚀性能降低。     

二次急冷淬火成形SAF2507双相不锈钢螺旋桨在SRB+IOB海水中的腐蚀行为

为了研究SAF2507双相不锈钢（SAF2507 DSS）螺旋桨叶片在含硫酸盐还原菌( SRB)和铁氧化菌(IOB)海水中的耐腐蚀性能,提出一种二次急冷淬火成形技术来成形SAF2507 DSS螺旋桨叶片。同时根据螺旋桨叶片在不同二次急冷淬火成形温度下析出相的类型和析出规律,研究螺旋桨叶片在含SRB和IOB海水中的腐蚀性能。结果表明,当二次急冷淬火成形温度在700℃时,螺旋桨叶片表面析出少量的χ相;达到850℃时,χ相停止析出并完全转化成σ相,析出的σ相达到最大值;超过850℃时,析出的σ相开始急剧减少,到950℃时仅有少量的σ相析出。螺旋桨叶片在不同二次急冷淬火成形温度下,腐蚀电流密度、交流阻抗等电化学性能变化规律与螺旋桨叶片表层χ相和σ相的析出规律、以及χ相和σ相自身的耐腐蚀特征相吻合。二次急冷淬火成形温度在750℃-1050℃之间,螺旋桨叶片的耐腐蚀性能随热成形温度的升高呈增强—降低—增强规律变化,850℃时螺旋桨叶片的耐腐蚀性能最差。螺旋桨叶片二次急冷淬火成形后富Fe的表面特征,在SRB+IOB的作用下,螺旋桨叶片表面钝化膜被破坏,导致耐腐蚀性能降低。     

添加微量Fe对Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)块体金属玻璃非晶形成能力和力学性能的影响(英文)

通过磁悬浮熔炼和铜模吸铸法制备直径3mm的(Zr0.55Al0.10Ni0.05Cu0.30)100-xFex(x=0,1,2,3,4)合金试样,研究Fe元素的微量添加对Zr55Al10Ni5Cu30块体金属玻璃非晶形成能力和力学性能的影响。研究表明,合理添加Fe元素(不超过3%,摩尔分数)导致约化玻璃转变温度Trg(=Tg/Tl)和参数γ(=Tx/(Tg+Tl))增大,因而其非晶形成能力增大,但添加过量的Fe元素(4%)会导致其非晶形成能力的降低。添加Fe元素也会显著地改善Zr55Al10Ni5Cu30块体金属玻璃的压缩塑性及提高其压缩断裂强度,当Fe元素的添加量为2%时,直径3mm、长度6mm的试样在压缩时出现一定的塑性及加工硬化现象。Fe元素添加量为4%形成的金属玻璃基复合材料,同样也显示良好的压缩塑性和高的压缩断裂强度。     

Zr-Al-Co-Er-Cu系块体非晶合金的形成及其力学性能和腐蚀行为

制备了具有高非晶形成能力的Zr-Al-Co-Er-Cu系非晶块体合金,并研究了Cu元素对Zr-Al-Co-Er块体非晶合金的形成、力学性能和腐蚀行为的影响。研究表明以适量的Cu元素替代Zr-Al-Co-Er合金的Co元素有利于非晶形成能力的提高和力学性能的改善。其中,Zr49Al20Co23Er6Cu2非晶合金的临界直径达6mm,压缩断裂强度达到1950MPa,表现出1.4%的塑性变形。Zr49Al20Co25-xEr6Cux(x=0～8at%)非晶合金在1mol/LH2SO4、3%NaCl(质量分数,下同)溶液中的均发生自钝化,并且具有较低的钝化电流密度。Cu含量的变化对Zr-Al-Co-Er-Cu非晶合金的腐蚀行为没有明显影响。     

Nd对Zr基非晶合金形成能力、热稳定性及耐腐蚀性的影响

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。     

Ti_(45)Cu_(35)Zr_8Ni_7Pd_5块体非晶合金的形成能力及力学性能(英文)

利用铜模铸造方法制备了Ti45Cu35Zr8Ni7Pd5合金圆棒。通过XRD、SEM和DSC等手段研究了合金的组织,讨论了合金的玻璃形成能力,测定了合金的力学性能。结果表明,直径为2mm的圆棒为单一金属玻璃相,3mm和4mm直径的圆棒由金属玻璃相和TiCu结晶相组成。直径为2mm的圆棒具有最高的压缩断裂强度(2160MPa)和最高的硬度(维氏硬度,5600MPa)。压缩强度和硬度随着圆棒直径的增加而降低,但变形能力增加。     

ZrCuAlSi大块非晶合金形成及力学性能

通过铜模铸造法制备(Zr47Cu44Al9)100-xSix(x=0,0.5,1.5,2.5)大块非晶合金.利用差热分析、X射线衍射、显微硬度和室温压缩试验.研究分析添加Si元素对Zr47Cu44Al9合金非晶形成能力、热稳定性及力学性能的影响.结果表明,适量Si的加入能显著提高非晶合金的热稳定性,当Si的加入量为1.5时,合金具有最大的非晶形成能力,其纯非晶试样的临界尺寸由Zr47Cu44Al9的4 mm增大到(Zr47Cu44Al9)98.5Si1.5的6 mm.Si提高非晶形成能力的原因主要是抑制了引起异质形核的CuZr相的形成与析出.力学性能实验显示,显微硬度(Hv)随Si的加入由Zr47Cu44Al9合金的5850MPa增呔到(Zr47Cu44Al9)98.5Si1.5合金的6220 MPa,(Zr47Cu44Al9)98.5Si1.5合金的断裂强度为1862 MPa.     

Microstructure and mechanical properties of Cu/Al joints brazed using (Cu,Ni, Zr,Er)-modified Al—Si filler alloys

To design a promising Al—Si filler alloy with a relatively low melting-point, good strength and plasticity for the Cu/Al joint, the Cu, Ni, Zr and Er elements were innovatively added to modify the traditional Al—Si eutectic filler. The microstructure and mechanical properties of filler alloys and Cu/Al joints were investigated. The result indicated that the Al—Si—Ni—Cu filler alloys mainly consisted of Al(s,s), Al₂(Cu,Ni) and Si(s,s). The Al—10Si—2Ni—6Cu filler alloy exhibited relatively low solidus (521 °C) and liquidus (577 °C) temperature, good tensile strength (305.8 MPa) and fracture elongation (8.5%). The corresponding Cu/Al joint brazed using Al—10Si—2Ni—6Cu filler was mainly composed of Al₈(Mn,Fe)₂Si, Al₂(Cu,Ni)₃, Al(Cu,Ni), Al₂(Cu,Ni) and Al(s,s), yielding a shear strength of (90.3±10.7) MPa. The joint strength was further improved to (94.6±2.5) MPa when the joint was brazed using the Al—10Si—2Ni—6Cu—0.2Er—0.2Zr filler alloy. Consequently, the (Cu, Ni, Zr, Er)-modified Al—Si filler alloy was suitable for obtaining high-quality Cu/Al brazed joints.     

Ta，b和MoTi50Ni20Cu25Sn5非晶合金玻璃形成能力的影响

利用旋转铜辊急冷法和铜模铸造法制备非晶合金薄带或圆棒，并采用X衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和差示热分析仪(DTA)研究了Ta，Nb和Mo对Ti50Ni20Cu25Sn5非晶合金玻璃形成能力(GFA)的影响。结果表明，Ta的添加提高了Ti50Ni20Cu25Sn5合金的GFA，Mo的添加降低了该合金的GFA，Nb的添加剂对该合金的GFA没有明显的影响；含Ta合金具有超过60K的宽过冷液态区(△Tx)，且其约化玻璃转变温度因子(Tg／Tm)大于含Nb合金和含Mo合金；采用常规铜模铸造法制备出了直径为lmm的(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)98Ta2和(Ti0.5Ni0.2Cu0.5Sn0.05)96Ta4块状非晶圆棒；(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)98Ta2块状非晶圆棒的Tg，△Tx和Tg／Tm分别为678K，84K和0．60，而(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)96Ta4块状非晶圆棒的Tg，△Tx和Tg／Tm分别为680K，70K和0．60。