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.     

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。     

Mg-Cu-Y合金非晶形成能力及热稳定性分析

利用单辊甩带法快速凝固技术制备Mg65Cu25Y10合金非晶薄带,采用X射线衍射仪、差示扫描量热仪对非晶薄带的玻璃形成能力及其热稳定性进行了分析,通过Kissinger法和Ozawa法计算了Mg65Cu25Y10非晶合金的表观激活能。结果表明,Mg65Cu25Y10非晶合金具有较强的玻璃形成能力,其过冷液相区宽度值在42⁵6 K之间,约化玻璃转变温度为0.52。Mg65Cu25Y10非晶合金的热稳定性较高,其玻璃转变激活能和起始晶化激活能分别为352.0、137.5 kJ/mol,两个晶化峰值激活能分别为61.2 kJ/mol和81.4 kJ/mol。Mg65Cu25Y10非晶合金的玻璃化转变和晶化均具有动力学效应,随着升温速率提高,非晶合金的特征转变温度向高温区移动。     

Mg-Cu-Y合金非晶形成能力及热稳定性分析

利用单辊甩带法快速凝固技术制备Mg65Cu25Y10合金非晶薄带,采用X射线衍射仪、差示扫描量热仪对非晶薄带的玻璃形成能力及其热稳定性进行了分析,通过Kissinger法和Ozawa法计算了Mg65Cu25Y10非晶合金的表观激活能。结果表明,Mg65Cu25Y10非晶合金具有较强的玻璃形成能力,其过冷液相区宽度值在42~56 K之间,约化玻璃转变温度为0.52。Mg65Cu25Y10非晶合金的热稳定性较高,其玻璃转变激活能和起始晶化激活能分别为352.0、137.5 kJ/mol,两个晶化峰值激活能分别为61.2 kJ/mol和81.4 kJ/mol。Mg65Cu25Y10非晶合金的玻璃化转变和晶化均具有动力学效应,随着升温速率提高,非晶合金的特征转变温度向高温区移动。     

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.     

Mg65Cu25Y10非晶态合金的形成及其晶化行为

采用水淬法制备出厚度为2mm的片状Mg65Cu25Y10非晶态合金,衡量其非晶成形能力的参数过冷液态区域宽度△Tx（△Tx=58.3K）、约化玻璃转变温度Trg（Trg=0.56）均较高,表明此合金具有很强的非晶形成能力;并测出了它的硬度为263.2HV.通过恒速升温和等温晶化试验,采用差热分析、X射线衍射等研究了它的热行为,结果表明,此合金在433K以下还是稳定的,如进一步升高温度,材料将由非晶态结构逐步向晶态结构转变,当退火温度达到623K时,则完全转变为晶态结构.     

Nd对Mg基块体金属玻璃的玻璃形成能力的影响

通过熔体铜型浇注方法制备了Mg65Cu25NdxY10-x(x=4,5,7,10)合金,并对它们的玻璃形成能力进行了研究。利用X射线衍射确定合金的结构组成,差示扫描量热计(DSC)分析合金的玻璃转变、晶化和熔化行为。结果表明:在Mg65Cu25NdxY10-x合金中,当x=5时,合金的非晶形成能力最强,玻璃形成的临界厚度大约为4.5mm,同时非晶的过冷液相区ΔTx和约化玻璃转变温度Trg均为最大,分别为54.5K和0.581。当x≥5时,随着Nd含量的增加,金属玻璃的玻璃转变温度Tg降低,过冷液相区ΔTx减小,约化玻璃转变温度Trg也随之相应地变化。     

机械研磨形成W颗粒/La55Al25Cu10Ni5Co5 金属玻璃基复合材料

利用X射线衍射、透射电子显微镜和差示扫描量热计分析表征了La55Al25Cu10Ni5Co5合金及其添加W颗粒后高能球磨产物的结构与相转变.由数个金属间化合物构成的La55Al25Cu10Ni5Co5合金经过机械研磨可转变为与熔体过冷形成的金属玻璃相类似的玻璃态合金,过冷液态温度区间的宽度△Tx可达到76 K.合金与W颗粒(体积分数10%-30%)的混和物机械研磨后,形成W纳米颗粒弥散分布于La基玻璃态合金基体上的复合材料.随着W含量的增加,基体合金的玻璃转变温度Tg和晶化起始温度Tx1均提高,同时△Tx增大,含30%W的复合材料,基体玻璃态合金的△Tx可达到92 K.     

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.     

Mg60Cu30Y10块体非晶合金的变温晶化行为

采用示差扫描量热仪(DSC)得到Mg60Cu30Y10块体非晶合金在不同加热速率下的DSC曲线。利用Losocka、Kissinger以及Doyle方法研究了Mg60Cu30Y10块体非晶合金的非等温晶化动力学。结果表明:Mg60Cu30Y10块体非晶合金具有良好的热稳定性。通过Kissinger方法计算得到的其玻璃转变激活能(Eg)、晶化激活能(Ex)以及晶化峰值激活能(Ep)分别为160.07 kJ/mol、136.11和145.19 kJ/mol。随着加热速率的提高,各特征温度值向高温端移动。局域晶化激活能随着复合材料晶化体积分数的增加先增大后减小。     

高压下Mg65Cu25Y10合金凝固过程中Cu2(Y,Mg)纳米相的形成及其热稳定性

采用X射线衍射、差热分析及透射电镜研究了Mg65Cu25Y10合金熔体在大气压下和高压(2—5GPa)下熔淬时的组织结构．实验结果表明，压力对Mg65Cu25Y10合金凝固时形成的相结构有影响．高压下有利于生成纳米级Cu2(Y，Mg)相．Cu2(Y，Mg)为一亚稳相，高温退火后转变为稳定的Mg2(Cu，Y)相．讨论了压力对晶粒度影响的机制。     

Deformation characteristics of Mg60Cu30Y10 alloy at temperatures near Tg

The mechanical behaviour of nanocrystallized samples with a crystalline volume fraction of 15%, 50%, 75% and 100% was investigated by constant compression rate tests at different strain rates at 430 K and shows an increase in yield or flow stress provided that their crystalline volume fraction were less than 50%.     

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．     

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.