Cu48Zr45Al7块体非晶合金的晶化行为及热力学性能研究

采用水冷铜模吸铸工艺制备出了片状Cu48Zr45Al7,块体非晶合金.X射线衍射(XRD)表明,样品为完全非晶.利用差示扫描量热分析仪(DSC)在不同的升温速率下连续加热测得该片状非晶合金的热稳定性参数值,均随着升温速率的增加而增加,表明其玻璃转变和晶化行为均存在显著的动力学效应.运用Kissinger法计算出其玻璃转变温度激活能(Eg)、晶化温度激活能(Ex)和峰值温度激活能(Ep)分别为424.7 kJ·mol-1,326.3 kJ·mol-1和297.1kJ·mol-1.从热力学模型角度出发,对该合金的非晶形成能力进行了分析,计算出其混合焓ΔHchem=-25.55 kJ.mol-1和归一化错配熵So/kB=0.78.结果表明,该块体非晶合金具有较强的非晶形成能力(AFA)NI良好的热稳定性.     

Cu48Zr4l7块体非晶合金的晶化行为及热力学性能研究

采用水冷铜模吸铸工艺制备出了片状Cu48Zr45Al7,块体非晶合金.X射线衍射(XRD)表明,样品为完全非晶.利用差示扫描量热分析仪(DSC)在不同的升温速率下连续加热测得该片状非晶合金的热稳定性参数值,均随着升温速率的增加而增加,表明其玻璃转变和晶化行为均存在显著的动力学效应.运用Kissinger法计算出其玻璃转变温度激活能(Eg)、晶化温度激活能(Ex)和峰值温度激活能(Ep)分别为424.7 kJ·mol-1,326.3 kJ·mol-1和297.1kJ·mol-1.从热力学模型角度出发,对该合金的非晶形成能力进行了分析,计算出其混合焓ΔHchem=-25.55 kJ.mol-1和归一化错配熵So/kB=0.78.结果表明,该块体非晶合金具有较强的非晶形成能力(AFA)NI良好的热稳定性.     

Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Nb5块体非晶合金晶化行为研究

用示差扫描量热仪（DSC）研究了Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Nb5块体非晶合金的匀速升温晶化与等温晶化的晶化行为。在匀速升温晶化方式下，用Kissinger法与Ozawa法获得了块体非晶合金的激活能，对第一晶化峰分别为320．5kJ／mol和316．6kJ／mol，对第二晶化峰分别为324．5kJ／mol和320．5kJ／mol。该非晶合金的晶化表现出明显的动力学效应。在等温晶化方式下，用Johnson-Mehl-Avrami方程获得了晶化的Avrami指数为1．61，表明非晶合金的晶化受原子扩散控制。     

块体非晶合金Zr45Cu48Al7激光焊接过程中晶化行为的研究

非晶合金作为一种异于晶态合金的金属材料,其受焊行为与晶态材料突出的区别在于非晶材料的晶化问题。采用了激光焊接技术连接块体非晶合金Zr45 Cu48Al7,研究了焊接过程中焊缝和热影响区的晶化行为。基于DSC实验结果,推导了块体非晶合金Zr45Cy48Al7晶化转变温度与加热速率立方根的正比关系,并将此结果应用于激光焊接加热过程中,进行了热影响区(HAZ)晶化体积的研究,分析了焊缝凝固后没有形成枝状晶的原因。     

ZrCuNiAlTi块体非晶合金的变温晶化行为

研究了Zr56．6Cu17．3Ni12.5Al9．6Ti4（at．％）块体非晶合金连续升温过程中的晶化行为。结果表明，随着升温速度的增加，特征温度Tg，Tx，Tp1，Tp2均向高温区移动，特征温度与升温速度的关系可以用一次指数衰减关系拟合。采用Kissinger法和Ozawa法分别计算了特征温度对应的激活能Eg，Ex，Ep1，Ep2。由于不同升温速度下特征温度对应的晶化体积分数几乎不变，因而，采用Kissinger法计算结果与Ozawa法的计算结果呈现一致性。Eg，Ex，Ep1，Ep2之间的大小关系为：Eg≈Ep1≈Ep2〈Ex。     

激光焊接对块体非晶合金Zr45Cu48Al7 晶化行为的影响

采用激光焊接技术连接块体非晶合金Zr45Cu48Al7(摩尔分数,%).结果表明:在焊接热循环作用下,熔化区和热影响区的晶粒形貌和组织具有很大的差异;焊接速率为2m/min时,熔化区主要生成τ5(Zr38Cu36Al26)、ZrCu和一未知相,热影响区主要生成ZrCu相;焊接速率为4 m/min时,熔化区保持了非晶特性,热影响区部分晶化,其主要生成相为ZrCu相;热影响区的晶化行为与非晶合金热处理过程的晶化行为有一定的区别,其主要原因是激光焊接时的高速加热及冷却过程对各晶化相生长速率影响程度不同.     

块体非晶合金(La0.6Ce0.4)65Al10Cu25晶化行为的研究

利用铜模铸造法制备(La0.6Ce0.4)65Al10Cu25块体非晶合金,通过X射线衍射和差示扫描量热法对该非晶合金的热稳定性和晶化行为进行研究。利用J-M-A方程对其等温晶化动力学进行分析,该合金平均Avrami指数在2.39～3.38之间。区域Avrami指数n(x)分析表明,晶化初期n(x)趋于3;晶化中期阶段,n(x)由2.5变化到3.5,在此过程中,当2.5相似文献   

Zr57Nb5Cu15.4Ni12.6Al10大块非晶合金的晶化动力学及显微硬度

采用铜模铸造法制备直径10 mm的圆柱状Zr57Nb5Cu15.4Ni12.6Al10大块非晶合金,并用X射线衍射(XRD)证明其为完全非晶态.应用示差扫描量热(DSC)分析方法测定该合金的玻璃转变的热学参量并分析其晶化过程.利用Kissinger法和Ozawa法计算了大块非晶合金表观晶化激活能.同时研究了退火温度对非晶合金显微硬度的影响.     

Sc对Zr基块体非晶合金晶化动力学的影响

以海绵锆为原材料,利用浇包型坩埚电弧炉倾斜铸造法制备Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5五元块体非晶合金楔形试样,研究活性元素Sc对合金玻璃形成能力及晶化动力学参数的影响。结果表明:Sc的加入可显著增大合金的最大非晶形成厚度,但对合金过冷液相区温度范围所表征的热稳定性影响较小。Sc虽然使合金的晶化激活能降低,但使晶化孕育期时间常数增大,晶化频率因子减小,二者的综合作用使合金晶化孕育期延长,过冷倾向增大,玻璃形成能力提高。     

Zr43Cu50Al7块体非晶合金的结构弛豫和晶化研究

在不同加热速率下应用差示扫描量热法(DSC)研究了Zr43Cu50Al7块体非晶合金的结构弛豫现象和晶化行为,得到了满意的晶化曲线.由晶化曲线得到弛豫峰与玻璃转变温度(Tg)、晶化起始温度(Tx)和晶化峰温度(Tp).Zr43Cu50Al7非晶合金的过冷液相区ΔTx达76.2 K,具有较强的玻璃形成能力.对所得到的弛豫峰作了初步的研究,并运用Kissinger法和Deloy法分别计算出玻璃转变激活能Eg、晶化起始激活能Ec、晶化峰的激活能Ep和晶化阶段激活能Ex.结果表明Zr43Cu50Al7块体非晶合金具有良好的热稳定性.     

Cu64Zr36非晶合金的晶化动力学

利用单辊急冷法制备了CH64Zr36非晶合金，使用盐浴等温退火并用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：CH64Zr36非晶合金的晶化过程为：非晶一非晶＋Cu10Zr7→Cu10Zr7＋CuZr2。该合金的玻璃转变和晶化激活能分别为433．7kJ／mol和603kJ／mol。     

块体非晶合金Cu58 Zr30 Ti10 Sn2的形成与晶化行为研究

采用铜模吸铸法制备了直径为2～3mm的圆柱状Cu60-xZr30Ti10Snx（x=0、1、2）块体非晶合金。用X射线衍射（XRD）和差式扫描量热仪（DSC）研究了非晶合金的结构、热稳定性和晶化特征，非晶合金Cu60-xZr30Ti10Snx的特征温度Tg、Tx、△Tx=（Tx-Tg）均与Sn含量相关。块体非晶合金Cu58Zr30Ti10Sn2的Tg为703．9K、Tx为755．5K、△Tx约为51．6K。这些特征温度随DSC升温速率的增大，不断向高温区偏移，其中晶化行为的这种动力学效应比其玻璃转变的更为显著。由Kissinger法获得的块体非晶合金Cu58Zr30Ti10Sn2的玻璃转变激活能Eg为3．30eV、晶化激活能Ex为3．17eV、第一晶化峰激活能Ep1为2．82eV、第二晶化峰激活能Ep2为3．13eV。由Ozawa法获得的各激活能比Kissinger法的相应数值稍偏低，但趋势是一致的。     

升温速度对Zr65Ni10Cu17．5Al7．5块体非晶合金晶化的影响

采用差示扫描量热法(DSC)研究了不同加热速率下Zr65Ni10Cu17.5Al7.5块体非晶合金从玻璃转变到熔融温度区间中的晶化过程.结果显示,在升温过程中该非晶合金的晶化过程存在3个阶段,每个阶段对应的晶化起始温度和晶化峰值温度都随升温速度的升高而向高温区域移动,并用JMA理论和热分析动力学进行分析.通过淬火并结合XRD分析,发现随着温度升高,对应这3个阶段的合金相是由准晶相经四方晶系的Al2Zr3和NiZr2混合相向四方晶系的CuZr2、立方晶系的NiZr2以及斜方晶系的Al3Zr2的混合相进行晶化转变,并且每个阶段的晶化产物和晶粒尺寸随升温速度的提高变化不大,并发现高升温速度下第二阶段的晶化对第一阶段有抑制作用.     

(Cu50Zr50)92Al8块体非晶合金高温塑性变形过程中的晶化行为

采用水冷铜模吸铸法制备直径2mm的(Cu50Zr50)92Al8块体非晶合金。利用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析仪(DSC)对该非晶合金的结构及热力学参数进行表征。利用万能试验机在过冷液相区内对该非晶合金进行压缩变形,研究变形量(20%,60%和80%)对非晶合金显微结构和热稳定性的影响。结果表明,塑性变形使得该非晶合金的热稳定性降低,并导致其部分晶化,其晶化程度取决于合金的变形量的大小,当变形量为80%时,该合金的XRD图谱中出现了明显的晶化峰。晶化相的析出使得变形后的非晶合金的显微硬度有明显提高。     

Cu50Zr42Al8块状非晶合金的变温晶化行为研究

研究了Cu50Zr42Al8大块非晶合金在连续升温过程中的晶化行为.结果表明,随升温速度的加快,玻璃转变温度Tg、晶化起始温度Tx、晶化峰值温度Tp都向高温区移动,过冷温度区△Tx扩大;运用Kissinger法分别计算出玻璃转变激活能Eg为417.19 kJ/mol、晶化起始激活能Ex为332.18kJ/mol、晶化峰的激活能Ep为327.70kJ/mol;并运用FWO法计算晶化阶段激活能Ex,随晶化量的增大,阶段激活能呈逐渐减小的趋势,且在最初的阶段(晶化量小于5%),激活能迅速减小.分析表明,Cu50Zr42Al8块体非晶合金具有良好的热稳定性.     

Zr57Nb5Cul5．4Nil2．6Al10大块非晶合金的晶化动力学及显微硬度

采用铜模铸造法制备直径10mm的圆柱状Zr57Nb5Cu15.4Ni12.6Al10大块非晶合金，并用X射线衍射(XRD)证明其为完全非晶态。应用示差扫描量热(DSC)分析方法测定该合金的玻璃转变的热学参量并分析其晶化过程。利用Kissinger法和Ozawa法计算了大块非晶合金表观晶化激活能。同时研究了退火温度对非晶合金显微硬度的影响。     

退火对Cu50Zr42Al8非晶合金电阻的影响

采用惠更斯电桥法和X射线衍射技术测试了Cu50Zr42Al8块状非晶合金在不同温度(500~600℃)保温20min和550℃保温不同时间(10~60min)条件下的电阻值与结构变化。研究发现,Cu50Zr42Al8块状非晶合金的电阻值在接近晶化温度Tx的515~520℃温度区间附近增加得较快,呈现出电阻极大现象,且随着退火温度的升高和保温时间的延长,电阻值均呈现出先增大后减小的变化趋势。     

差热分析实验条件对大块非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5晶化行为的影响

研究了差热分析实验条件对大块非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5晶化行为的影响,并结合X射线衍射研究其晶化后的物相.结果表明,大块非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5的晶化分为两个转变过程,第一个转变过程对应的是非晶相的晶化,晶化相为具有Zr2Ni结构的亚稳相和少量的Al.Ni0.3Zr;第二个转变过程对应亚稳相向稳定相Zr2Cu的转变.在差热分析实验中,用Al2O3粉掩埋的样品在900℃以上还出现了第3个放热峰,这是样品与Al2O3粉发生化学反应所引起的,但在冷却过程中未出现两个结晶峰.     

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.     

结构弛豫对Cu36Zr48Ag8Al8块状非晶合金组织结构和力学性能的影响

利用铜模吸铸法在不同电压下制备出成分为Cu36Zr48Ag8Al8大块非晶合金。并将不同制备态的Cu36Zr48Ag8Al8大块非晶合金分别在低于玻璃转化温度以下进行低温（150℃）和高温（300℃）退火。利用X射线衍射（xRD）、扫描电子显微镜（sEM）和万能试验机等技术手段研究了低温和高温弛豫退火对不同制备态的Cu36Zr48Ag8Al8大块非晶合金的组织结构和力学性能的影响,并应用结构弛豫理论对其变化机制进行了分析。