大块非晶态金属研究进展

块体非晶合金具有独特的物理、化学和力学性能，因此，在实际工程上有着非常美好的应用前景。本文综述了块体非晶合金的制备方法、性能，重点讨论了块体非晶合金的应用和前景。     

块体非晶合金的研究进展

块体非晶合金具有比各种传统材料更为优异的物理、化学、力学性能及精密成型性,因而一直是材料科学与物理研究的热点。本文分析讨论了该领域中存在的一些基本的问题,并从成分结构条件、热力学条件、动力学条件等方面阐述了块体非晶合金的形成机制,介绍了块体非晶合金优异的性能和应用前景,并扼要介绍了块体非晶合金未来的发展趋势及方向。     

新型大块非晶合金的研究进展

回顾了新型大块非晶合金的发展历史,介绍了典型的大块非晶合金系及其开发年代,简要分析了影响非晶形成能力的因素,简述了大块非晶合金的形成机理、性能及应用前景。以铜模铸造法制备的铁基大块非晶合金为例,列出了该材料的一些实验数据。     

新型大块非晶合金的研究进展

回顾了新型大块非晶合金的发展历史，介绍了典型的大块非晶合金系及其开发年代，简要分析了影响非晶形成能力的因素，简述了大块非晶合金的形成机理、性能及应用前景。以铜模铸造法制备的铁基大块非晶合金为例，列出了该材料的一些实验数据。     

不同磁芯材料对电流探头传输阻抗Zt的影响

通过对铁基、钴基非晶合金与铁氧体软磁材料的性能和实际实验结果的分析、比较，由于非晶合金自身良好的磁性能，将其用于电磁兼容性试验设备中作为低频干扰电流探头的磁芯材料，实验证明选用铁基、钴基非晶合金，可使电流探头的检测灵敏度、精确度大大提高，从而为扩大非晶合金这一功能性材料的应用范围提供了实验依据．     

Fe基软磁非晶态合金的研究

从合金的非晶形成能力和磁性能两个方面对多组元铁基非晶Fe Ni P B(TM M)系和Fe Co Ni Zr Nb B(TM (Zr,Nb) M)系的成分设计进行了分析 ,采用单辊铜轮快速急冷 (quenching)的方法制取非晶条带 ,X射线衍射及透射电镜 (TEM)分析均证明 :本研究制得试样为均匀的非晶合金 .此外 ,从非晶合金的磁滞回线上可知 ,所制得的Fe基非晶合金具有良好的磁性能 .     

原子尺寸因素对块体非晶形成能力的影响

块体非晶的研究无论在理论上还是在应用上都有重要意义,而非晶形成能力是决定非晶制备的关键因素之一.通过研究原子尺寸分布对非晶形成能力的影响,计算了原子尺寸差函数与合金非晶形成能力间的关系,系统地分析了其机理,并对其合理性进行了验证.结果表明,原子尺寸差函数可以估计合金体系的非晶形成能力.相同合金体系中,非晶形成能力与基元素的原子百分含量存在线性关系.     

微量Ta对Cu-Zr-Al合金玻璃形成能力及力学性能的影响

含Ta颗粒的非晶复合材料除具有高强度、高硬度等非晶材料的特性外,塑性也显著提高,比单一的非晶态材料更加具有工程应用价值.文中采用铜模吸铸法制备出直径为3mm的(Cu47Zr47A16)100-xTax(x=0,1,2,3,4,5)块体非晶合金.采用X射线衍射对合金的组织结构进行了分析.通过差示扫描量热法研究了微量Ta对Cu-Zr-Al块体非晶合金玻璃形成能力的影响.对合金进行了压缩测试,并通过扫描电子显微镜观察了断口形貌.实验结果表明:微量Ta的加入能提升Cu-Zr-Al合金的玻璃形成能力及其热稳定性,当加入量为3at.%时效果最为明显.Ta含量达到5at.%时,合金的玻璃形成能力显著恶化.溶入微量Ta使Cu-Zr-Al非晶的断裂强度显著上升,(Cu47Zr47A16)97Ta3的抗压强度达到2 149MPa.Ta对Cu-Zr-Al非晶合金的塑性影响不大,(Cu47Zr47A16)100-xTa仍是典型的脆性材料.     

非晶合金凝固过程模拟与界面换热关系

为了准确模拟块体非晶合金凝固过程的温度场,对浇注温度为840℃的非晶合金凝固期间的温度场进行了数据采集.根据界面换热模型与热量守恒定律建立了液固相与铜模之间的界面换热关系式,从而实现了对非晶凝固温度场的模拟.结果表明,合金与铜模之间的界面换热系数随温度的增加而增大.合金在液态阶段降温曲线的模拟值与实测值基本吻合,且当凝固温度降至500℃后,二者偏差也较小.利用界面换热模型并结合实测温度场可以表征非晶合金凝固时的界面换热关系.     

Fe75Cr12.5Mo12.5合金非晶/纳米晶化过程的分子动力学模拟

为模拟Fe75Cr12.5Mo12.5合金非晶/纳米晶化的整个过程,采用分子动力学方法,通过动力学弛豫、淬火和退火处理得到了Fe75Cr12.5Mo12.5合金的非晶/纳米晶态结构.采用径向分布函数(radius distribution function,RDF)和X线衍射图(X-ray diffraction,XRD),分析了模拟过程中各阶段的原子结构.结果表明:Fe75Cr12.5Mo12.5合金的非晶和纳米晶形成能力较强,添加非金属元素能进一步提高非晶形成能力.分子动力学模拟技术为铁基非晶/纳米晶的成分配比和工艺选择提供了理论依据.     

Ductile Fe-based amorphous alloys with high iron content

Fe-based amorphous alloys with high iron content of 76at%-80at%were synthesized in the Fe-Mo-Si-P-C-B alloy system by the single roller melt-spinning technique.The amorphous ribbons exhibit high Vickers microhardness and good ductility,which can be indented and bent 180°without breaking.A number of shear bands could be observed around the indents and the bending traces.Studies on the magnetic properties of the amorphous alloys show that they possess high saturation magnetizations of 1.34-1.6 T,which incr...     

大块非晶合金的研究现状

对大块非晶合金的研究现状进行了阐述。首先介绍了大块非晶合金的形成机理。然后对大块非晶合金的性能和制备方法进行了说明。重点对Cu基、Fe基、Zr基和Mg基几种大块非晶合金的形成条件、性能以及目前研究现状等作了详细说明。     

大块非晶合金的发展历程

简要介绍了非晶态合金的概念,总结了非晶态合金和大块非晶合金的发展历程,展示了大块非晶合金的发展前景.     

Formation and mechanical properties of ductile Fe-based amorphous alloys using a cast iron with minor addition of B and Al

Fe-based amorphous alloys with ductility were synthesized using the commercial cast iron QT50 (denoted as QT) with the combining minor addition of B and Al by single roller melt-spinning. The melt-spun (QT_1-xB_x)₉₉Al₁ (x is from 0.006wt% to 0.01wt%) amorphous alloys exhibit onset crystallization temperatures and Curie temperatures of 759–780 and 629–642 K respectively, and which increase with B content. The amorphous ribbons are ductile and can be bent 180° without breaking. With the increase in B content from 0.006wt% to 0.01wt%, the Vickers microhardness of the amorphous alloys increases from Hv 830 to Hv 1110. The effects of the additional B and Al elements on the glass forming ability and mechanical properties were also discussed.     

大块非晶合金的性能特点与应用

结合作者近年来的科研工作,归纳总结了大块非晶合金的力学性能、粘滞流动性、耐蚀性能和磁性能特点,并通过介绍大块非晶合金的应用实例,展现了大块非晶合金的美好未来。     

退火处理对Ti-Zr-Cu-Be块体非晶合金力学性能的影响

采用铜模铸造法制备了直径为2mm的Ti55-xZr10+xBe27.5Cu7.5(x=0,10,20)块体非晶合金,并对其进行等温退火处理.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、差氏扫描量热仪(DSC)及压缩试验等方法研究了非晶合金的相结构、显微组织和热稳定性,以及退火处理对其力学性能的影响.结果表明:该系列合金在553 K及583 K下保温长达5 h时间内依然表现为非晶态.退火处理后,Ti35Zr30Be27.5Cu7.5合金屈服强度、断裂强度均提到了提高,其中在583 K下保温1 h后屈服强度、断裂强度分别达到了1 921、2 169 MPa;其塑性由处理前的3.47%提高到了6.57%.Ti45Zr20Be27.5Cu7.5合金在退火后其力学性能变化不明显.Ti55Zr10Be27.5Cu7.5合金随着退火温度及保温时间的增加其屈服强度、断裂强度及塑性均明显降低.     

Ga 对 Fe40Ni40P14B6 非晶合金电化学腐蚀行为的影响

具有高的玻璃形成能力Fe基非晶合金(Fe40Ni40P14B6)100-xGax(x=0,2.5和4.5)是利用单辊铜轮旋转的方法制备出来的.用电化学的方法研究非晶合金(Fe40Ni40P14B6)100-xGax(x=0,2.5和4.5)分别在1 mol/L和3 mol/L的HCl溶液中腐蚀行为,结果表明:非晶合金(Fe40Ni40P14B6)100-xGax(x=0,2.5和4.5)在HCl溶液中具有较高的腐蚀特性,并且随着Ga含量的增加,铁基非晶合金的耐腐蚀性能增加.另外,非晶合金(Fe40Ni40P14B6)100-xGax(x=0,2.5和4.5)与不锈钢(1Cr18Ni9Ti)分别在1 mol/L和3 mol/L的HCl溶液中的腐蚀行为相比,非晶合金的耐腐蚀性能更好.