Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8合金微观组织及扩散行为

采用等温退火Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8非晶合金的方法获得了粗晶态组织,通过微观组织的转变规律研究了粗晶态与非晶态合金扩散行为之间的关系。试验结果表明:退火后的Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8合金微观组织随着温度的增加,合金的组织越稳定。根据Fick第二定律的薄膜解方程,获得了粗晶态合金扩散系数与温度之间的关系,通过拟合发现满足Arrhenius规则。Ni原子在粗晶合金中扩散的激活能为2.256 e V,该值远大于非晶合金,这一现象主要归因于板条状组织的晶界上原子排列较为规整,晶界所占的比例较少,所以获得的有效扩散系数主要源于原子在晶粒内部的扩散。     

喷射成形Al_(93.5)Cu_3Fe_(1.5)Ni1Ce_(0.5)Zr_(0.5)合金的微观组织特征

研究了喷射成形Ａｌ９３ ．５Ｃｕ３Ｆｅ１ ．５ Ｎｉ１Ｃｅ０ ．５Ｚｒ０ ．５ 合金快速凝固组织特征及弥散强化相的形成。结果表明, 喷射成形快速凝固技术显著地细化了合金组织; 预成形毛坯具有３ 种典型的组织特征, 其中主要弥散强化相为具有立方晶体结构、晶格常数ａ ＝ ０ ．８５２ ｎｍ 的Ａｌ１７Ｃｕ４ＦｅＮｉＣｅ 相     

Cu-Cr-Zr-Mg-Ce合金微观组织及时效工艺

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及能谱分析仪(EDS)对Cu-0.4Cr-0.2Zr-0.15Mg-0.02Ce合金的铸态、固溶态及时效态的组织进行了观察和相分析。结果表明,铸态合金为枝晶组织;在960℃×2h固溶后合金析出了条状金属间化合物;再经60%变形量的冷轧和480℃×8h时效,合金生成了Cr单质和Cu4Zr相。同时研究了在480℃下不同的时效时间(2、5、8、11、14、17h)下电导率和硬度。结果表明,在480℃×8h时效时硬度(HBW)达165,在480℃×11h时效后电导率达到了46.98MS/m。     

喷射成形Al_(98-3x)Cu_(2x)Fe_xNi_1Ce_(0.5)Zr_(0.5)合金快速凝固组织和硬度

制备了多种Ａｌ９８－３ｘＣｕ２ｘＦｅｘＮｉ１Ｃｅ０．５Ｚｒ０．５合金喷射成形毛坯,同时研究了该类合金的快速凝固组织和硬度随合金组分变化的规律。结果发现：预成形毛坯的平均致密度大于９６８％,毛坯底部的孔隙以搭接式为主;随着Ｃｕ,Ｆｅ合金元素含量的提高,其组织形态变化的规律为：细小晶粒组织→粒状析出相→细针状析出相,且硬度值单调上升。当ｘ≤１时,快速凝固态合金的硬度值高于普通铸造状态的硬度值;当ｘ＞１时,结果相反。     

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.     

冷却速度对Cu_(47)Zr_(46)Al_6Nb_1非晶合金组织及力学性能的影响

通过铜模铸造法,制备了Φ2、Φ3、Φ5mm的Cu47Zr46Al6Nb1合金试棒。分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和力学性能试验机对合金的相组成、结构和力学性能进行了研究。结果表明,Φ2mm试样为非晶态,随着试样直径增大,合金中开始析出CuZr相和Cu10Zr7相,且Cu10Zr7相的体积分数随直径的增加而增加。在单轴压缩载荷下,Φ2、Φ3、Φ5mm合金的压缩断裂强度分别为1 606、1 510和838MPa,断裂形貌由Φ2mm时的脉状花纹变为Φ5mm时的微观裂纹、类似晶态相断裂及脉状花纹三者共存。另外,讨论了Cu10Zr7相的析出及其对合金力学性能及断裂形貌的影响。     

Zr_(65)Al_(10)Ni_(10)Cu_(15)非晶合金的超塑性

Ｚｒ６５Ａｌ１０Ｎｉ１０Ｃｕ１５非晶合金的超塑性１９９０年代初发现具有６０Ｋ以上宽的过冷液相区和强的非晶形成能力的Ｚｒ基合金,能够通过非晶粉末固结法或在低冷却速度下铸造来生产大块非晶合金材料。研究了具有很大过冷液相区（１０５Ｋ）的Ｚｒ６５Ａｌ１０Ｎｉ...     

Cu_(46)Zr_(46)Al_8块体非晶合金的晶化动力学研究

在连续加热和等温加热条件下,对Cu_(46)Zr_(46)Al_8块体非晶合金的晶化动力学行为进行了研究。在连续加热条件下,非晶合金具有与升温速度相关的非常明显的动力学特征。利用Kissinger方程计算得到的晶化激活能Ex和Ep分别为(355±10)kJ/mol和(403±10)kJ/mol。借助Johnson-Mehl-Avrami (JMA)模型,通过求解等温晶化过程的Avrami指数和局部Avrami指数揭示了非晶合金的晶化机制。这一晶化机制在其晶化激活能与晶化体积分数的关系中得到验证。等温晶化动力学研究表明,Cu_(46)Zr_(46)Al_8块体非晶合金在过冷液相区的晶化为初级晶体相的长大和二级晶化相的形核、长大的共同作用机制。     

Zr_(47)Cu_(44)Al_9大块非晶合金的变温晶化行为

利用示差扫描量热仪(DSC)研究了Zr_(47) Cu_(44)Al_9大块非晶合金在连续升温过程中的的变温晶化行为.利用Kissinger方法计算其特征温度表观激活能,利用Doyle方法计算其局域激活能.结果表明,Zr_(47) Cu_(44)Al_9大块非晶合金具有良好的热稳定性.利用Kissinger方法计算得到的其玻璃转变激活能E_g为390.2kJ/mol、晶化激活能E_x为325.1kJ/mol、晶化峰值的激活能E_p为299.5kJ/mol.随着加热速率的提高,各特征温度值向高温端移动,其晶化峰值温度所对应的晶化体积分数减小.局域激活能随着非晶晶化体积分数的增加而逐渐减小.     

(Zr_(0.55)Cu_(0.30)Al_(0.10)Ni_(0.05))_(99)Y_1非晶合金的腐蚀行为

通过浸泡法和动电位极化法研究了锆基非晶合金(Zr_(0.55)Cu_(0.30)Al_(0.10)Ni_(0.05))_(99)Y_1的腐蚀行为。试样在3.5%的NaCl溶液中浸泡49h后肉眼观察到点蚀,在1mol/L的H_2SO_4和1mol/L的NaOH溶液中浸泡434.5h后肉眼未观察到明显腐蚀。在3种腐蚀介质中的动电位极化曲线均显示了钝化区,耐腐蚀性较好。在3.5%的NaCl溶液中自腐蚀电位最低,为-0.323V_(SCE),腐蚀电流密度最高,为7.6×10~(-5 )A/cm~2,钝化区范围最窄,为0.438V,耐腐蚀性最差。其次是在1mol/L的NaOH溶液中,在1mol/L的H_2SO_4溶液中耐腐蚀性最好。     

Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8合金纳米材料的晶界扩散行为

通过对Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8非晶合金在过冷液相区等温热处理的方法制备了纳米材料,采用磁控溅射法获得了Ni/Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8纳米材料扩散偶,利用二次离子质谱法研究了Ni原子在纳米材料晶界原子扩散机制。结果表明:在703~723 K温度范围内,α与β参数均满足B类型区域扩散特点。根据Suzuoka方程解可以获得晶界扩散系数δD_(gb)与温度之间的关系曲线,通过拟合发现:晶界扩散系数δD_(gb)服从Arrhenius规则,同时Ni原子在两种纳米材料晶界处的扩散激活能均呈现出相同值,即Q_(gb)≈1.433 e V。该结果说明不同状态纳米材料可能具有相似的微结构;此外,由于通过等温退火法获得的纳米材料中存在三叉晶界,内部可能存在一定数量的准空位,当外界提供能量时,外来原子可能通过原子跳跃以及多原子方式进行运动,从而降低整个体系的Gibbs自由能。同时与粗晶态合金相比,也进一步证实了晶态材料的原子扩散行为主要取决于晶界数量及拓扑结构。     

等温时效对Cu_(38)Zr_(46)Al_8Ag_8大块非晶合金结构弛豫影响的内耗研究

采用多功能内耗仪,测定了在5种频率下经不同等温时效处理的Cu38Zr46Al8Ag8大块非晶合金内耗-温度(Q-1-T)曲线。结果表明,经等温时效处理的试样的内耗峰值和峰温均比未经处理的试样低;等温时效温度相同情况下,随着等温时效时间的延长,试样的内耗峰值逐渐减少,对应的内耗峰温降低;在等温时效时间相同的情况下,随着等温时效温度的增加,内耗峰温降低。并利用结构弛豫理论分析了等温时效处理对结构弛豫的影响。     

Zr_(0.5)La_(0.5)Ni_(1.5)Fe_(0.5)储氢合金的制备及其显微组织

利用悬浮熔炼技术,合成了Zr0.5La0.5Ni1.5Fe0.5储氢合金,采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDX)分析了热处理前后合金的显微组织。结果表明,Zr0.5La0.5Ni1.5Fe0.5热处理前主要由Zr Ni2、La Ni和少量Zr7Ni10相组成,而热处理后主要由Zr Ni2相和La Ni相组成。在凝固过程中首先从熔液中析出熔点最高Zr7Ni10相,然后析出熔点较高的C15型Laves相Zr Ni2,最后析出熔点较低的La Ni相,由于凝固速度较快,导致成分分配不均匀。热处理后,Zr Ni2相中的La元素减少,La Ni相中La和Ni的含量略有增加,Zr Ni2相晶间的杂相Zr7Ni10消失,合金成分分布更加均匀。     

Cu,Fe元素含量对喷射成形Al_(98-3x)Cu_(2x)Fe_xNi_1Ce_(0.5)Zr_(0.5)合金组织和性能的影响

采用喷射成形技术制备了不同成分的Ａｌ９８ － ３ ｘＣｕ２ ｘＦｅｘＮｉ１Ｃｅ０ ．５Ｚｒ０ ．５（ 摩尔分数, ％ ） 合金快速凝固材料。重点研究了Ｃｕ , Ｆｅ 元素含量对合金微观组织、力学性能以及断裂机制的影响。研究结果表明, ｘ ＜ ２ 时, 可有效避免粗大的Ａｌ７Ｃｕ２Ｆｅ 平衡相形成; ｘ ＝ １ ．５ 时, 合金具有较好的综合力学性能,合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率和弹性模量分别可达６４３ ＭＰａ ,５５８ ．４ ＭＰａ ,８ ．４ ％ 和８０ ．４ ＧＰａ 。     

循环时效对Ni_(75)Al_(7.5)V_(17.5)合金微观组织的影响

基于微观相场动力学模型,研究了Ni75Al7.5V17.5合金循环时效过程的沉淀相形貌演化,并与单级时效过程进行了比较.发现DO22相的溶解度随温度变化较L12相大:通过循环时效可以使粗大细长的L12相发生分断,从而达到细化沉淀颗粒的目的,使不规则的L12相发生球化;还分析了发生分断和球化的原因.     

Cu_(46)Zr_(47)Al_(17)非晶合金的结构弛豫和晶化动力学

利用铜模铸造法制备了Cu46Zr47Al7非晶合金,使用盐浴法对该材料进行了等温退火处理。并用DSC和XRD研究了其晶化过程、玻璃转变和晶化动力学。结果表明:该合金的玻璃转变和晶化激活能分别为452、331 kJ/mol。根据VFT方程知:Al的加入能提高Cu-Zr非晶合金的非晶形成能力。在低于玻璃转变温度下热处理可导致结构弛豫。Cu46Zr47Al7非晶合金的晶化过程为首先析出准晶相,然后转变为稳定的Cu10Zr7和CuZr2,同时还有一些未知相。     

Zr_(56)Cu_(19)Ni_(11)Al_9Nb_5非晶合金的腐蚀行为

通过浸泡法、动电位极化法、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)和X射线光电子能谱(XPS),研究了Zr_(56)Cu_(19)Ni_(11)Al_9Nb_5非晶合金分别在3.5%的NaCl、1mol/L的NaOH和1mol/L的H_2SO_4溶液中的腐蚀和电化学性能。结果表明,试样在3.5%的NaCl、1mol/L的NaOH和1mol/L的H_2SO_4溶液中浸泡2 256h后,肉眼未发现明显腐蚀。SEM观察发现试样发生局部腐蚀,耐腐蚀性在3.5%的NaCl溶液中最差,在1mol/L的NaOH溶液中次之,在1mol/L的H_2SO_4溶液中最好。动电位极化测试结果表明,在3.5%的NaCl溶液中未发生钝化,由于Cl~-的破坏作用,钝化膜发生局部溶解,腐蚀电流密度最大,耐腐蚀性最差。在1mol/L的NaOH和1mol/L的H_2SO_4溶液中发生钝化,生成致密而稳定的钝化膜,且在1mol/L的H_2SO_4溶液中自腐蚀电位和点蚀电位更高,腐蚀电流密度更小,钝化区更宽,钝化膜的稳定性和保护性能更好,耐腐蚀性更好。EDX和XPS分析表明,试样在3.5%的NaCl、1mol/L的NaOH和1mol/L的H_2SO_4溶液中的腐蚀产物主要为ZrO_2、Cu_2O、Al_2O_3、NiO和Nb_2O_5。     

过冷液态Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8块体非晶合金的相分离及组织演变（英文）

通过X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)和透射电子显微镜(TEM)研究了退火温度对Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8金属玻璃微观结构演化的影响。结果表明,快速凝固获得的样品为典型的非晶态结构。当样品在703 K保温20 min时,均一的非晶基体相分离成2种非晶合金,即,发生相分离。由于相分离结构与非晶基体在等温退火过程是竞争的关系,这个结构很容易向晶化态进行转变,形成AlZr_2和AlAg_3相。Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8金属玻璃的微观结构在过冷液相区等温退火过程中经历了局部结构转变,相分离以及纳米晶转变,这个过程意味着Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8金属玻璃的微观结构对退火温度十分敏感。此外,相分离的形成可以加速纳米晶的形成。     

Cu_(50-x)Zr_(40+x)Al_5Nb_5合金非晶形成能力、组织结构及力学性能研究

选择Cu50-x Zr40+x Al5Nb5(x=0,2,4,6)合金,研究主要元素成分变化对非晶形成能力和组织的影响,分析了组织结构和力学性能的关系。结果表明,玻璃形成最优成分为Cu46Zr44Al5Nb5,ΔTx、Trg、γ参数分别为51.9 K,0.60,0.401,具有良好的热稳定性。全非晶结构的Cu46Zr44Al5Nb5合金其断裂强度高达1811 MPa,无明显宏观塑性变形;断口表面较平整,且伴有明显的脉络状花样大面积的分布在断面上,扩展方向一致。非晶-晶体复合结构的Cu44Zr46Al5Nb5合金具有较好综合力学性能,其断裂强度达到1747 MPa,塑性应变为3.94%;断口平滑区分布着大面积细密且深的脉络状花样,剪切带宽度约为40μm,与压缩轴向约成45°。Cu44Zr46Al5Nb5合金析出结晶相的尺寸小于剪切带的宽度,且分布均匀,外力加载时对非晶基体起到一定的增韧作用。结晶相的组织结构和尺寸分布决定了非晶-晶体复合材料的力学行为。     

氧含量及过热度对铸态Zr_(52.5)Cu_(17.9)Ni_(14.6)Al_(10)Ti_5大体积玻璃合金微观组织结构及力学性能的影响

利用射流成型法制备了厚度为２ｍｍ的Ｚｒ５２．５Ｃｕ１７．９Ｎｉ１４．６Ａｌ１０Ｔｉ５金属玻璃薄板,通过控制氧含量和过热度来改变 玻璃薄板中淬态结晶相的体积分数。研究表明：低的氧含量水平和高的过热度有利于提高该合金的玻璃形成能力,形 成完全非晶的合金;完全非晶的 ２ｍｍＺｒ５２．５Ｃｕ１７．９Ｎｉ１４．６Ａｌ１０Ｔｉ５大体积金属玻璃薄板其断裂应力为 １７１０ＭＰＳ,弹性模量为 ８０ＧＰａ,弹塑性为２．２％。提高合金中的氧含量水平或者降低熔体过热度都有利于结晶相析出。基体中出现２％和６％的结晶相时,断裂应力分别降为１５８ＭＰａ和１２２０ＭＰａ．淬态结晶相的析出改变了Ｚｒ５２．５Ｃｕ１７．９Ｎｉ１４．６Ａｌ１０Ｔｉ５大体积金属玻 璃剪切流变的变形方式,使材料脆断。