工业原料制备Zr-Cu基非晶合金及其压缩断裂行为研究

采用工业原料制备了Φ4 mm的Zr55Cu30Ni5Al10非晶合金棒材,利用XRD,DSC,SEM分析了该合金体系玻璃形成能力及压缩断裂行为.结果表明:Zr55Cu30Ni5Al10非晶合金棒材在10,15,20 K/s的升温速度下,过冷液相区△Tx分别为71.2,72.4,68.1 K,具有较大的玻璃形成能力.该非晶合金棒材抗压强度达到1 702 MPa,断口微观形貌为典型的脉络状花纹,在断口与试样连接处发现大量的剪切带存在,同时还产生了局部熔化现象.     

稀土元素对Cu基非晶合金形成能力和力学性能的影响

通过铜模铸造法成功制备出直径分别为5 mm和3 mm的三元Cu45Zr48Al7和四元Cu45Zr45Al7Y3大块非晶合金。采用甩带法制备了Cu42Ni8Ti48Sm2、Cu42Ni8Ti48Y2、Cu42Ni8Ti48Gd2三种条带非晶;其中,Cu42Ni8Ti48Y2合金的非晶形成能力最强。三种非晶的玻璃转变温度Tg不十分明显,在冷却过程中存在着一定浓度的初晶相预存核,过冷液相区ΔTx不能反映该合金系非晶形成能力的差异。Cu47Zr42Al6Y5和Cu47Zr42Al6Er5合金组织基本由非晶相组成;Cu47Zr42Al6La5合金组织含有较多的晶态相,其压缩断裂强度较低;压缩断裂机理为解理 穿晶。     

添加微量稀土钇对铜基合金非晶形成能力的影响

针对铜基非晶合金玻璃形成能力问题,分析了添加微量稀土元素Y对合金的玻璃形成能力、热稳定性的影响,利用铜模吸铸法制备出Cu-Zr-Al-Y9mm非晶合金.研究结果表明：制备的9mm铜基非晶合金试样（Cu45Zr47Al8）97Y3,在过冷液相区ΔT和约化玻璃转变温度Trg分别是79.42K和0.775 3.随着稀土元素Y含量的增加Trg值变小,合金的非晶形成能力降低,通过Trg值变化可以判别该合金的非晶形成能力.     

(Zr52.5Ti5Al10Ni14.6Cu17.9)(100-x)/100Snx系合金非晶形成能力分析

采用电弧熔炼铜模吸铸工艺制备了（Zr52.5 Ti5 Al10 Ni14.6 Cu17.9）(100-x)/100 Snx，系大块非晶合金，对掺杂元素Sn对大块非晶合金玻璃形成能力的影响规律进行了分析探讨．研究结果表明，（Zr52.5 Ti5 Al10 Ni14.6 Cu17.9）(100-x)/100 Snx，系大块非晶合金玻璃形成能力判据参数过冷液相区和玻璃约化温度(△T，Trg)呈现随Sn质量分数的增加而先增加后降低的规律，在Sn质量分数为3％时达到最大值，对应于最佳成分．并初步分析了元素Sn掺杂提高玻璃形成能力的机理．     

块体(Zr0.6 Cu0.2 Ni0.1 Al0.1)100-xTix非晶合金熔体玻璃形成能力

以合金元素掺杂法考察了Ti质量分数对(Zr0．6Cu0．2Ni0．1Al0．1)100-xTix(x=1．5，3，…，7．5)块体非晶合金玻璃形成能力的影响．结果发现，随着Ti质量分数的增加，非晶合金的过冷液相区温差△Tx逐渐减小，而约化玻璃温度Trg逐渐增加，对应的楔形试样中非晶区的最大厚度(dm)逐渐增加，表明Ti的加入可以明显的提高非晶形成能力．在Ti含量为6％时(对应成分：Zr56.4Cu18.8Ni9.4Al9.4Ti6)合金具有最好的玻璃形成能力．以上结果预示着Zr56.4Cu18.8Ni9.4Al6Ti16合金具有良好的玻璃形成能力．     

元素Ce对Y基合金非晶形成能力和热稳定性的影响

采用铜模吸铸法成功制备出直径为3 mm的Y56Al24Ni20和直径为5 mm的Y36Ce20Al24Ni20大块非晶合金,用X射线衍射法和差示扫描量热法对其非晶形成能力及热稳定性进行了分析。结果表明:Y36Ce20Al24Ni20大块非晶合金存在明显的玻璃转变温度Tg,其过冷液相区温度宽度ΔTx=63 K,约化玻璃转变温度Trg=0.70 K。这说明稀土元素Ce可以改善Y56Al24Ni20合金的非晶形成能力及热稳定性。     

Cu—Zr—Al大块非晶合金的制备及性能研究

采用铜模铸造的方法制备了Cu48Zr52-x Alx（x=6,7,8,9,10,at％）几种合金奠射线衍射（XRD）实验检验Cu48Zr44Al8,Cu48Zr43Al两种合金样品为完全非晶态．对样品进行差示扫描量热分析（DSC）考查三种大块非晶合金的非晶形成能力,以及灿的添加对非晶形成能力的影响．结果表明：当铝含量X=9时,合金的非晶形成能力及热稳定性最好．     

富镁Mg_（70）（Ni_3RE）_（30）非晶合金的玻璃形成能力研究

玻璃形成能力（GFA）是判断合金非晶态结构形成的重要指标。利用甩带快冷技术制备了Mg70（Ni3RE）30（RE=La、Ce、Pr、Nd、Y）非晶合金条带（宽5 mm,厚0.2 mm）,通过差示扫描量热技术（DSC）表征了合金条带的非晶结构转变及其热稳定性。从原子尺度,对合金的原子尺寸参数（δ）、电负性差（Δx）以及原子结构参数（λ）进行了计算和分析。实验数据和理论分析结果表明：RE=Pr时,相应合金的玻璃形成能力最大,RE=Y的最小,其大小次序为：Mg70（Ni3Pr）30〉Mg70（Ni3la）30〉Mg70（Ni3Ce）30〉Mg70（Ni3Nd）30〉Mg70（Ni3Y）30,影响Mg70（Ni3RE）30非晶合金玻璃形成能力的主要因素是电负性差,原子尺寸参数和原子结构参数的作用次之。     

Fe对Zr55Al10Ni5Cu30非晶形成能力及力学性能的影响

为了进一步提高锆基大块非晶合金的玻璃形成能力及力学性能,采用铜模吹铸法制备了（Zr0.55Al10Ni0.05Cu0.30）100-xFex（X=1,5,10）系列合金,通过X射线衍射（XRD）、差示扫描量热法（DSC）以及压缩实验和SEM进行材料分析。研究表明：微量Fe有助于改善非晶合金在压缩变形时剪切带内的应力分布,提高材料的综合性能,当Fe添加量为1％时,塑性应变εp达到5．9％,强度达到1．89GPa,同时,随着Fe添加量的增加,过冷温度区间ΔTx减小,热稳定性减小,非晶形成能力降低。     

Y对Cu基非晶合金的玻璃形成能力和力学性能的影响

研究了添加微量稀土元素Y对Cu基非晶合金的玻璃形成能力和力学性能的影响.通过铜模吸铸法制备Cu-Zr-Al-Y大块非晶合金,利用DSC和XRD分析合金的玻璃形成能力对合金进行室温压缩性能测试,用SEM分析了微观断口形貌.研究结果表明:适量Y掺入可提高合金的玻璃形成能力,当Y元素掺入量为3%时,Cu47Zr42Al8Y3非晶合金的过冷液相区宽度ΔT达到72.42K,有较高的玻璃形成能力;Y元素的掺入有利于提高合金的力学性能,而Cu47Zr42Al8Y1合金有最佳的力学性能,其压缩断裂强度为2 140.8 MPa,伸长率达到7.17%,且随着Y含量的增加,断裂方式由单一的剪切断裂变为剪切断裂和脆性断裂复合方式.     

Glass forming ability of Zr-and Fe-based alloys at quenching from melts

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＳｉｎｃｅｔｈｅｆｉｒｓｔｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆａｎａｍｏｒｐｈｏｕｓｐｈａｓｅｉｎｔｈｅＡｕ Ｓｉｓｙｓｔｅｍｂｙａｒａｐｉｄｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｎ196 0 [1,2 ] ,ａｇｒｅａｔｎｕｍｂｅｒｏｆａｍｏｒｐｈｏｕｓａｌｌｏｙｓｈａｖｅｂｅｅｎｐｒｏｄｕｃｅｄｆｏｒｔｈｅｌａｓｔｔｈｒｅｅｄｅｃａｄｅｓ.ＩｔｉｓｗｅｌｌｋｎｏｗｎｔｈａｔＦｅ ,Ｃｏ ａｎｄＮｉ ｂａｓｅｄａｍｏｒｐｈｏｕｓａｌｌｏｙｓｆｏｕｎｄｂｅｆｏｒｅｒｅ ｑｕｉｒｅｄｈｉｇｈｃｏ…     

Chemical short-range order domain in bulk amorphous alloy and the prediction of glass forming ability

Since the discovery of bulk Zr-Ti-Cu-Ni-Be[1] and Pd-Ni-Cu-P[2] metallic glasses with ex-traordinary high glass forming (GFA) ability and critical cooling rate lower than 100 K/s, great attention has been paid to the structure of BMG alloys. Experimental results of X-ray and neutron diffraction or scattering have provided ample evidence that there is a short-range order in BMG alloys. Metallic glasses always exhibit strong compound forming tendency and the corresponding anomalies of t…     

Effects of small amount Ta on the characteristics ofthe Zr-Al-Ni-Cu-Ta bulk metallic glass

The effects of Ta on the characteristics of the Zr-base BMG (bulk metallic glass) were investigated. Zr55Al10Ni5Cu30-xTax(x=1,2,4) bulk metallic glasses (BMGs) with 3.5 mm diameter and 70 mm length were successfully prepared by using combined jet and copper mold casting. A small amount of Ta addition does not change the glass transition temperature, crystallization temperature, and supercooled liquid region obviously, but Ta promotes composition separation and two-stage crystallization. The stable crystalline phases include ZrENi, CuZr2, AlEZr3 intermetallic compounds and Ta-rich solid solution after annealing the Zr-Al-Ni-Cu-Ta alloys at 753 K. Zr55Al10Ni5Cu30-xTax (x=1,2,4) bulk glassy alloys exhibit a better compressive strength. The stress-strain curve shows a zigzag feature, and the fracture surface shows intersecting of shear bands. It may correlate with the inhomogeneous feature of amorphous structure.     

轧制对Zr（60）Al（15）Ni（25）块体非晶合金晶化动力学的影响

通过线性DSC实验研究了轧制对Zr60Al15Ni25大块非晶合金晶化动力学的影响。实验结果表明,Zr60Al15Ni25非晶合金在轧制塑性变形过程中,随着变形量的增加,热稳定性降低。Zr60Al15Ni25块体非晶合金轧制后原子组态的变化主要影响晶化的形核阶段,变形量较低时（20%）合金原子组态向无序方向发展,导致晶化速率变慢,晶化变得比较困难。随着轧制的进一步增加,合金原子的无序性降低,晶化速率又逐渐提高,从而使其在随后加热过程中的晶化变得比较容易。     

Mg-8Li-3Al合金中稀土Y微合金化对显微组织的影响

采用真空感应熔炼技术制备Mg-8Li-3Al-xY合金。研究添加不同含量稀土Y对Mg-8Li-3Al合金组织的影响。结果表明：在Mg-8Li-3Al合金中加入稀土Y后,a（Mg）相被明显细化和球化,随着Y含量增加,合金中生成Al2Y稀土化合物。