Cu47Ti34Zr11Ni8块体非晶合金的制备

采用差压铸造法成功制备了圆棒状与板片状的Cu417Ti34Zr11Ni8块体非晶合金，研究了合金的热稳定性。在试验条件下，Cu47Ti34Zr11Ni8块体非晶合金棒状试样的最大直径可达3mm，板片状试样的最大厚度可达1mm。该成分块体非晶合金具有良好的热稳定性，其玻璃转变温度Tg=672K，晶化温度Txl=735K，过冷液相区△Tx=63K，约化玻璃温度Trg=0．575。     

Cu47Ti33Zr11Ni8Si块体非晶合金的制备与力学性能

采用差压铸造法制备了Cu47Ti33Zr11Ni8Si块体非晶合金试样，测定了试样的三点弯曲强度。结果表明，该块体非晶合金具有极佳的力学性能，其弯曲断裂强度高达3260MPa，断裂前弹性变形量为2．7％，弯曲模量为101GPa。     

Zr56.6Cu17.3Ni12.5Al9.6Ti4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.     

Zr50Ti5Cu18Ni17Al10块体非晶合金的热稳定性

采用铜模吸铸法制备了Zr50Ti5Cu18Ni17Al10块体非晶合金,并采用差示扫描量热仪(DSC)和X射线分析(XRD)对其热稳定性进行了系统研究.结果表明,随着加热温度的提高,玻璃转变温度Tg、晶化开始温度Tx和峰值温度Tp均向高温区移动,说明该合金的玻璃转变和晶化均为动力学过程.用Kissinger方法计算出玻璃转变激活能(Eg)以及晶化激活能(Ep1和Ep2)分别为438±11、284±8和323±11 kJ/mol.该合金的晶化过程分为纳米晶析出、初生相(ZrAl、ZrCu和Zr2Ni)析出以及稳定相(Zr2Cu、Zr2Ni、ZrCu、ZrAl和一个未知相)析出3个阶段.     

稀土Gd掺杂对锆基块体非晶合金玻璃形成能力及力学性能的影响

适量的Gd掺杂可提高Zr50.7Cu28Ni9Al12.3块体非晶合金的玻璃形成能力,当Gd元素掺杂量(原子分数)为1%时,即(Zrs0.7Cu28Ni9Al12.3)99Gd1,柱状非晶合金直径可达16 mm(不掺杂时为14 mm).稀土Gd掺杂降低了锆基块体非晶合金的断裂强度与塑性变形能力.随着Gd含量的增加,其断裂方式由单一的剪切断裂转变为剪切断裂与破碎断裂的复合形式,且含Gd元素掺杂的非晶合金断口呈现了脉状纹络与纳米周期性条纹共存的特征.     

Nb对Zr基块体非晶合金热稳定性、非晶形成能力及机械性能的影响

利用水冷铜模铸造法成功制备了(Zr70Ni10Cu20)90-xNbxAl10(x=0,2,5,7)块体非晶合金,采用XRD,DSC和DTA研究了Nb对该合金体系热稳定性和非晶合金形成能力(GFA)的影响．结果表明,适量Nb的添加可有效提高该合金的GFA和热稳定性．当Nb含量为x=2时,合金具有最宽的过冷液态区(△Tx=119K)和最大的非晶形成能力(参数γ=Tx／(Tg T1)=0．435),Nb的适量添加也有利于提高块体非晶合金的强度和塑性应变,其中x=2的块体非晶的抗压强度和断裂应变量分别达到1783MPa和11．1％。     

新型铜基块体非晶合金Cu55-xZr37Ti8Inx的制备及性能

利用铜模吸铸法合成Cu—ZrTi—In非晶棒。块体非晶合金Cu50Zr37Ti8In5的△瓦值最大,为66K。从原子尺寸大小和热力学角度分析在铜基非晶合金中添加适量In元素后能够提高其非晶形成能力的原因。在所测的块体非晶合金Cu55．Zr37Ti8Inx（x≤〈5）,Cu52Zr37Ti8In3表现出最高的抗压强度（1981MPa）和最佳的塑性,其在压缩断裂前的总塑性变形量约为1．2％。     

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％．     

浇注温度对锆基块体合金非晶形成能力和力学性能的影响

在水冷铜坩埚中采用铜模吸铸法以不同的浇注温度制备出四个一组直径3 mm的Zr55Al1ONi5Cu30合金试样,研究了浇注温度对锆基块体合金非晶形成能力、力学性能和组织的影响.研究结果表明,提高浇注温度可以增加锆基块体合金非晶形成能力和热稳定性;当铸造电压从7 kV提高至10 kV时,过冷液相区△Tx和参数γ分别从73 K增至89K,从0.413增至0.417;同时在一定温度范围内提高浇注温度可以提高错基块体非晶合金的压缩断裂强度和轻微的降低塑性.当铸造电压升高至10 kV时,不但可以提高Zr55Al10Ni5Cu30合金试样的压缩断裂强度,同时提高其塑性,并对此原因进行了分析.     

Fe-Co-Ni-Zr-Mo-W-B块体非晶合金的玻璃形成能力与热稳定性

采用铜模铸造法,可以制备出直径为3 mm的非晶圆柱棒.结合差热分析、X射线衍射和透射电镜分析测试结果,从动力学和结构学等方面阐述了Ni元素对Fe58Co10-xNixZr10Mo5W2B15(x=0,3,4,5,6,摩尔分数,%)合金系玻璃形成能力和热稳定性的影响.结果表明:Ni元素含量的微量变化可以明显改善Fe58Co10-xNixZr10Mo5W2B15(x=0,3,4,5,6)合金系的玻璃形成能力;当Ni含量达到4%时,Fe58Co6Ni4Zr10Mo5W2B15具有最佳的玻璃形成能力,晶化温度(Tx)、玻璃转变温度(Tg)、过冷液相区宽度(△Tx)、玻璃形成能力判据Trg和y分别为887 K、957 K、70 K、0.590 2和0.400 4.     

Thermal stability and mechanical properties of Gd-Co-A1 bulk glass alloys

The glass forming ability of Gd-Co-A1 ternary alloy systems with a composition ranging from 50% to 70% （molar fraction） for Gd and from 5% to 40% （molar fraction） for AI were investigated by copper mold casting and Gd60Co25Al15 bulk glass alloy cylinders with the maximum diameter of 5 mm were obtained. The reduced glass transformation temperature （TG/Tm） and the distance of supercooling region ATx are 0.616 and 45 K, respectively for this Gd-Co-A1 alloy. The compressive fracture strength （σf） and elastic modulus （E） of Gd-Co-A1 glassy alloys are 1 170-1 380 MPa and 59-70 GPa, respectively. The Gd-AI-Co bulk glassy alloys with high glass forming ability and good mechanical properties are promising for the future development as a new type function materials.     

富铁Fe-Nd-Al系大块非晶合金的制备及其性能

利用普通的铜模铸造制备了一系列富Fe的Fe-Nd-Al块状非晶合金,采用X射线衍射仪、差示量热扫描仪、振动样品磁场仪和Instron万能材料试验机研究了Fe-Nd-Al块状非晶合金的热稳定性、室温磁性和力学性能。结果表明：Fe50Nd35Al15、Fe45Nd40Al15和Fe42.5Nd42.5Al15块状非晶合金的△Tm（△Tm=Tm-Tx）和晶化开始温度（Tx）与熔点（Tm）的比值分别为106、90和64K及0.88、0.90和0.93;其临界尺寸分别为1.5、3和4mm。此外,随Fe含量的减少,大块非晶的非晶形成能力和硬磁性能提高,但其力学性能有所下降。     

Wear and corrosion properties of laser cladded Cu47Ti34Zr11Ni8/SiC amorphous composite coatings on AZ91D magnesium alloy

To improve the wear and corrosion properties of AZ91D magnesium alloys, Cu-based amorphous composite coatings were fabricated on AZ91D magnesium alloy by laser cladding using mixed powders of Cu47Ti34Zr11Ni8 and SiC. The wear and corrosion behaviours of the coatings were investigated. The wear resistance of the coatings was evaluated under dry sliding wear condition at room temperature. The corrosion resistance of the coatings was tested in 3.5% （mass fraction） NaCl solution. The coatings exhibit excellent wear resistance due to the recombined action of amorphous phase and different intermetallic compounds. The main wear mechanisms of the coatings and the AZ91D sample are different. The former is abrasive wear and the latter is adhesive wear. The coatings compared with AZ91D magnesium alloy also exhibit good corrosion resistance because of the presence of the amorphous phase in the coatings.     

Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5合金凝固过程热力学

利用真空冷壁坩埚感应熔炼及铜模离心铸造的方法制备了大尺寸非晶态Zr41．2Til3．8Cul2．5Ni10Be22．5材料，采用DTA和DSC分别研究了该合金的凝固特性及非晶态晶化行为。结果表明：Zr41．2Til3．8Cul2．5Ni10Be22．5合金具有较低的熔点，表现出良好的深共晶特性，在较低的冷却速度下即可制备出大块部分非晶及全部非晶材料。Zr41．2Til3．8Cul2．5Ni10Be22．5大块非晶材料在339．5℃发生玻璃转变，晶化温度为420℃。     

Zr_(47)Cu_(44)Al_9大块非晶合金的制备及其力学性能

利用电弧炉制备一系列(Zr_(51.6)Cu_(48.4))_(100-x)Al_x(x=6.0～10.0, 摩尔分数,%)大块非晶合金,利用示差扫描量热仪、X射线衍射仪和金相显微镜研究Al的含量对其非晶形成能力的影响.结果表明:当铝的含量为9.0%时,合金具有最优的非晶形成能力.适量铝的加入不仅能够抑制初生相CuZr的析出,而且还能有效地抑制其长大.临界冷却速率的经验公式计算结果显示该合金的临界冷却速率为10 K/s,室温压缩力学性能显示其断裂强度为1.9 GPa,且有0.5%的塑性变形,式为韧性剪切断裂.     

氢对Zr41.2 Ti13.8 Cu12.5 Ni10 Be22.5 大块非晶合金晶化特性的影响

利用电弧熔炼及铜模快速铸造的方法制备Zr41.2Ti13.8Cu12．5Ni10Be22．5大块非晶合金，通过电解丙三醇和磷酸的电化学法向大块非晶中充入氢。测试了大块非晶态合金中充入氢的含量及体积变化规律，采用XRD，DSC技术研究了氢对大块非晶的晶化特征的影响。结果表明：Zr41．2Ti13．8Cu12．5Ni10Be22．5大块非晶可充入的氢与金属的摩尔比为0．92，体积膨胀3．5％；随着氢含量的增加，玻璃转变温度和晶化温度稍有提高，并使结晶过程不同阶段的放热峰变弱。     

Ti含量对(Zr0.59Cu0.18Ni0.13Al0.10)100-xTix合金非晶形成能力的影响

Ti具有明显降低(Zr0.59Cu0.18Ni0.13Al0.10)100-xTix(x=0，l，2，……6)合金液相线温度Ti并提高约化玻璃转变温度Trg的作用．含Ti量不同的合金楔形试样中的非晶组织区域对比表明，x等于4左右的合金Zr56.64Cul7.28Nil2.48Al9.6Ti4具有最好的玻璃形成能力．此时△Tx=77.6℃，Trg(Tg/Ti)=0.65．以电弧熔炼铜模铸造的方法可制备出此成分合金尺寸为直径10mm、长70mm的圆柱形完全非晶试样．对含Ti量不同的楔形试样中过渡区(结晶一非晶混合组织区)结晶相的分析表明，适量Ti的加入，促进了合金熔体中多种金属间相的同时析出，从而使各种结晶相之间的相互竞争和阻碍作用更强烈，因而有助于玻璃形成能力的提高．