一种测定非晶形成合金熔体粘度的方法

提供了一种测定非晶形成合金熔体粘度的方法,用覆盖渣保护合金不受氧化,应用旋转柱体法测得了Zr50Cu50合金熔体的粘度-温度曲线。测量结果表明:在1373～1233K温度范围内,随着温度的下降,Zr50Cu50合金熔体粘度呈指数增加,基本符合Arrhenius公式。但在1233K以下,明显不符合Arrhenius公式,粘度值骤然上升,至液相线温度粘度值达到了2.415Pa.s;Zr50Cu50合金熔体粘度比其他合金熔体粘度要高3个数量级;分析认为,合金熔体粘度大有利于非晶形成能力的提高。     

微量元素对Cu-Zr基合金非晶形成能力的影响

采用铜模喷铸成形法制备Cu50Zr50、Cu62-xZr38-xAl2x(2x=2at％、4at％和6at％)和Cu46Zr47-xAl7Yx(x=4at％ ～7at％)大块非晶试样.通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜和示差扫描量热计(DSC)分别研究添加元素Al与Y对Cu-Zr二元合金非晶形成能力、显微形貌和热稳定性的影响.结果表明:所制备的Cu50Zr50、Cu61Zr37Al2为非晶合金,基体中含极少量结晶相,非晶形成能力对Cu-Zr-Al成分较为敏感;Y含量对直径为4 mm的Zr47-xCu46Al7Yx非晶形成能力和显微组织有着显著影响,Y含量4at％时,基体中含极少量结晶相,Y含量5at％ ～ 7at％时,非晶合金呈现完全无特征组织.     

熔体过热处理对Cu45Zr42Al8Ag5非晶形成能力的影响及块状非晶的DSC研究

在水冷坩埚中采用铜模吸铸法制备出直径3.0 mm 的Cu45Zr42Al8Ag5合金金属圆棒,研究了熔体过热处理对铜模吸铸法制备块状非晶合金的影响,表明熔体过热处理可以提高块状非晶的形成能力.并采用差热分析(DSC)技术对铜基成分为Cu45Zr42Al8Ag5块状非晶合金进行晶化动力学研究.结果表明,随着过热度的增大,该合金的过冷度(△Tx)和约化玻璃转变温度(Trg)均增大.     

熔体过热处理对Cu基块状非晶形成能力的影响及块状非晶的DSC研究

在水冷铜坩埚中采用铜模吸铸法制备出直径为3.0mm的Cu50Zr42Al8合金圆棒,研究了熔体过热处理对铜模吸铸法制备块状非晶合金的影响,表明通过熔体过热处理可以提高块状非晶的形成能力,并且存在一个最佳的过热温度。采用DSC技术对铜基成分为Cu50Zr42Al8块状非晶合金进行变温晶化动力学研究,结果表明,随着升温速率的增大,该合金的热稳定性参数和约化玻璃转变温度(Trg)均增大。     

Ti元素的添加对Zr基合金的非晶形成能力及热稳定性的影响

在水冷铜坩埚中采用铜型吸铸法制备成直径为3mm的Zr65-xCu17.5Ni10Al7.5Ti(xx=1,2,3,4,5)合金圆棒。采用X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)对Zr基合金的非晶形成能力、结构变化及热稳定性进行研究。结果表明:当x=2时合金为完全非晶组织,此时非晶具有较高的热稳定性和非晶形成能力(Trg=0.64934,ΔTx=35);随着Ti含量的增加(x=2,3,4,5时)合金为完全非晶相,非晶的形成能力和热稳定性降低。而且Ti的加入也改变了合金中原子间的近程有序和原子排列。     

Nb对Fe-Co基合金非晶形成能力及磁性能的影响

利用铜模吸铸法制备(Fe0.5Co0.5)71-xNbxZr3Nd4B22(x=0~10)系块体合金,研究合金元素Nb的添加对该体系合金非晶形成能力(GFA)和磁性能的影响。结果表明,适当Nb的添加能有效提高合金的非晶形成能力。当Nb含量为5at%时,可获得具有完全非晶结构的块体非晶合金,该合金呈现典型的软磁性能,饱和磁化强度(Ms)为79 Am2/kg;合金的晶化温度(Tx)为957 K,晶化激活能E为538.30 kJ/mol。     

Zr含量对非晶合金非晶形成能力及力学性能的影响

采用铜模吸铸法制备出直径为3 mm的[Zr0.72+x(Cu0.59Ni0.41)0.28-x]88Al12(x=0,0.05,0.1)棒状非晶合金。通过X射线衍射(XRD)、差示扫描热量法(DSC)、微机控制电子式万能力学试验机和扫描电镜(SEM)研究其非晶形成能力与压缩力学性能的变化规律。结果表明:随着Zr含量的提高,合金的过冷液相区宽度ΔTx减小,热稳定性下降;约化玻璃转变温度Trg和参数γ均随着Zr含量的提高而下降,非晶形成能力下降;在x=0时,断裂强度、塑性应变和抗压强度均达到最大值,分别为1 531 MPa、14.61%和1 838 MPa;而在x=0.1时,塑性应变和抗压强度则分别达到最小值5.06%和1 495 MPa;试样的室温准静态压缩力学性能随Zr含量的增加而下降。     

Ti对Cu-Zr合金非晶形成能力的影响

采用铜模吸铸法制备楔形Cu-Zr-Ti系列非晶合金;用X射线衍射、差式扫描量热仪对合金的非晶形成能力和热稳定性进行了研究.结果表明:Ti的加入可以明显改善Cu-Zr合金的非晶形成能力.Cu56Zr36Ti8合金的XRD曲线呈漫射峰,为完全非晶,其玻璃转变温度为696 K,晶化温度为763 K,过冷液相区△T=Tx-Tg=67 K,具有较好的热稳定性.     

Nb对Fe-Si-B-P-Cu非晶/纳米软磁合金的非晶形成能力及磁性能的影响

研究了添加Nb元素对Fe-Si-B-P-Cu非晶/纳米软磁合金非晶形成能力、热稳定性及磁性能的影响,同时也研究了热处理前后Bs值的变化.研究表明:Nb元素的添加提高了非晶态组织的热稳定性,扩大了混合相分离温度(Tp1)与非晶态组织晶化温度(Tp2间的温度区间(△T),改变了制备带材(As Q)的Bs值,热处理后的Ms值先增加后降低,再增加而后趋于平缓,同时获得了Bs高于2.0 T的非晶/纳米晶软磁材料.     

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.     

Sn对多元Fe基非晶合金的玻璃形成能力及磁性能的影响

研究分析了Sn元素对Fe—Ni—Al—Ga-P—B-Si—C系非晶合金玻璃形成能力及磁性能的影响。XRD分析表明，合金Fe68-xNi1Al5Ga2P9.65B4.6Si3C6.75Snx（x=0，0．5，1．5，2．5）在铸态下皆为非晶态，并且合金的脆性随着Sn含量的增加急剧增大；DSC分析表明，随着Sn含量的增加，合金的玻璃转变温度Tg逐渐下降，同时过冷液相区△Tx逐渐变宽，而且增加幅度越来越大。Sn含量为0．5％和1．5％时，第一晶化放热峰Tp1已变得不明显，说明合金由二次品化向一次晶化转变。当Sn含量为2．5％时，合金具有较好的软磁性能。     

Ni对Zr-Cu基合金玻璃形成能力(GFA)的影响

Ｚｒ基合金被认为是最有前途的制取大块非晶态合金的材料 ,非晶态合金较相应的晶态合金具有更高的抗拉强度、抗弯强度、硬度、断裂韧性。目前大块非晶态合金如Ｚｒ Ｃｕ Ａｌ Ｎｉ合金已用作高尔夫球杆材料。Ｚｒ Ｃｕ二元合金的过冷液体 (温度 )范围ΔＴｘ(=Ｔｘ-Ｔｇ)窄 ,所以形成非晶 (玻璃)的能力 (ＧＦＡ)相当小。当添加第 3种元素如Ａｌ、Ｔｉ后 ,其ΔＴｘ、ＧＦＡ显著增加。Ｉｎｏｎｅ、Ｘｉｎｇ等分别研究了Ａｌ对Ｚｒ Ｃｕ基合金ＧＦＡ的影响。后者指出 :Ａｌ的加入减小了Ｚｒ Ｃｕ合金中Ｃｕ的扩散系数和Ｚｒ2 (Ｃｕ、Ａｌ)相的形…     

Be对Al-La-Ni合金玻璃形成能力的影响(英文)

铍是半径最小的金属元素,它在锆基、钛基及其他很多种合金体系中显示出非常重要的作用,极大的提高了合金的非晶形成能力。基于这些特点,我们将铍引入铝基非晶合金,在AlLaNi合金中加入不同比例的铍(1at%～10at%),通过X射线衍射仪,扫描电镜,差热分析仪等研究合金的显微结构和铍对合金非晶形成能力及热力学参数的影响。结果显示1at%到5at%的铍的添加,提高了合金的玻璃形成能力,其中含有1at%铍的合金具有最高的玻璃形成能力及高的热稳定性。     

Y对Cu基非晶合金形成能力和腐蚀行为的影响

采用铜模吸铸法制备出成分为(Cu50Zr45Al5)100-xYx(x=0,1,2,3,4,5)的合金试样。利用X射线衍射,金相显微镜,差热分析和电化学极化曲线的方法研究了Y对Cu-Zr-Al系非晶合金的结构、玻璃形成能力和腐蚀行为的影响。结果表明,适量Y的添加提高了非晶合金的玻璃形成能力和热稳定性,当Y含量为2%时合金的过冷液相区宽度为ΔTx=Tx-Tg=64K,约化玻璃转变温度Trg=Tg/T1=0.601,玻璃形成能力γ=Tx/(Tg+T1)=0.409(Tg,Tx,T1分别为非晶合金的玻璃转变温度,晶化开始温度和熔化温度)。非晶合金在3.5%的NaCl溶液中的耐蚀性随Y含量的增加而降低。     

Cu和Ni对铁基合金玻璃形成能力及热稳定性的影响

利用X射线衍射（XRD）和差热分析（DSC）方法研究了Cu和Ni元素对Fe-（Al，Ga）-（P，C，Si，B）系合金非晶形成能力及热稳定性的影响。结果表明，含有少量Cu（小于2％，摩尔分数）的合金仍保持非晶态。由于Fe-Cu、Cu-Al之间的复杂作用影响了合金玻璃形成能力，使Al／Cu比值成为重要因素。而Ni含量小于4％（摩尔分数）时，则有利于合金的玻璃形成能力的提高和热稳定性的增加。     

Cu-Zr-Ti三元系非晶合金的玻璃形成能力预测

利用CALPHAD技术,分别采用Turnbull和Thompson-Spaepen(TS)两种近似公式计算了Cu-Zr-Ti三元系合金过冷熔体转变为晶体相的结晶驱动力.以连续形核理论为基础,利用Davies-Uhlmann公式计算了13种成分合金的两组温度.时间.转变曲线(TTT)和临界冷却速度.计算的Cu-Zr-Ti合金的两组临界冷却速度分别为1.38×102～7.34×105K/s和0.64～1.36×104K/s.结果表明:两组计算值与实验值都定性吻合,利用TS公式计算得到的临界冷却速度更接近实验值.因此利用CALPHAD和动力学结合的方法能很好地预测Cu-Zr-Ti三元体系的玻璃形成能力(GFA).     

NdYFeAl合金的非晶形成能力与磁性

采用铜模铸造方法研究了Nd70-x Fe20Al10Y，(x=0，5，10，15)合金的非晶形成能力。Nd70Fe20A10和Nd60Fe20Al10Y10具有较大的非晶形成能力，在普通铜模铸造条件下，至少可以制备出直径为3mm的块状非晶。随合金元素Y的增加，合金的热稳定性提高，在x=15％(原子分数，下同)时，合金Nd55Fe20Al10Y15表现出明显的玻璃转变现象，玻璃转变温度瓦、晶化温度Tx和过冷液相区△Tx分别为777K，830K和53K。Y的加入对Nd70-xFe20Al10Yx块状非晶合金的硬磁性能影响很大，矫顽力(Hc)随Y的加入单调减少，在Y=15％时表现为软磁特征。还讨论了影响非晶形成能力和磁性等因素。     

不同元素掺杂对Zr基非晶形成能力及力学性能的影响

在水冷铜坩埚中采用铜模吸铸法制备成直径为3 mm的Zr63Cu17.5Ni10Al7.5TM2(TM=Y,Fe,Ti)合金圆棒.通过X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)、力学性能及断口扫描(SEM)检测,结果表明Y、Fe、Ti元素微量掺杂可以得到完全非晶,Fe、Ti元素掺杂的试样具有较高的非晶形成能力和热稳定性(△...     

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.     

FeNiAlGaPBSiC系块体非晶合金的结构、热参数及形成能力分析

采用铜模喷铸法制备了0.5mm厚,15mm宽,20mm长的板状Fe(73.6-x)Ni1Al5Ga2P9.65BxSi3C5.75(x=6.6,7.6,8.6,9.6,at%,下同)系块体非晶合金,利用XRD、DSC和SEM,研究了样品的内部结构、热力学参数及形成能力.实验结果表明:当x=8.6,9.6时,样品则为典型的非晶合金,当x=6.6,7.6时,样品为非晶纳米晶合金;通过分析该系列合金的热力学参数,发现Trgm、Trgl和γ均表现出变化一致的玻璃形成能力(GFA),而△Tx却恰恰相反,说明其应用有局限性;同时还构想了非晶的团簇结构,并分析了该合金系的玻璃形成能力,表明该系列合金具有较大的玻璃形成能力.