块体非晶(玻璃态)合金功能材料

Fe Co Ga P C B铁基非晶合金的软磁性能〔1〕　近年来发现了一系列铁基的多元非晶合金Fe (Al,Ga) (P ,C ,B ,Ge ,Si)和Fe (Nb ,Mo ,Zr ,W ) B等 ,它们具有很大的过冷液相区 (5 8～ 88K)并能用铜模铸造法生产 2～ 6mm直径的非晶态棒材。但这些大块非晶合金含Fe量都少于 73% (原子 ) ,以致饱和磁化强度不高 (<1 1T)。最近开发了含Fe更高的高饱和磁化强度 (1 3T左右 )块体非晶合金Fe75Ga5P12C4 B4 。为了进一步改善这一合金的性能 ,研究了加Co的效果。研究用的合金是由纯铁、钴、镓和预制合金铁碳、铁磷块、纯硼晶体原料配料在…     

(Fe,Co,Ni)-Si-B系大块非晶合金

近年来对于开发具有优良磁性能和高玻璃形成能力的新型铁基非晶合金的要求日益增长 ,相继开发了(Ｆｅ ,Ｃｏ ,Ｎｉ) (Ｚｒ ,Ｈｆ ,Ｎｂ) Ｂ、Ｆｅ Ｓｉ Ｃ Ｂ、Ｆｅ Ｎｂ Ｂ、Ｆｅ (Ｃｒ,Ｍｏ) (Ｃ ,Ｂ)、Ｆｅ Ｇａ (Ｐ ,Ｃ ,Ｂ)系Ｆｅ基等一系列块体非晶合金。发现 (Ｆｅ ,     

Ni-Ta-Sn非晶合金的耐腐蚀性能

用单辊甩带方法制备了Ni-Ta-Sn非晶合金薄带,用失重法和室温动电位极化法研究了该薄带在酸、碱、盐等腐蚀介质中的腐蚀行为,并与典型Zr-Ti-Cu-Ni-Be非晶合金以及1Cr18Ni9Ti不锈钢进行了对比.结果表明,Ni-Ta-Sn非晶合金比Zr-Ti-Cu-Ni-Be具有更低的腐蚀速率,且抗腐蚀性能远远优于1Cr18Ni9Ti不锈钢.     

用于配电变压器铁芯的具有高工作磁感的非晶合金

介绍分析并评述了美国AlliedSignal公司于1999年公开的用于配电压器铁芯的最新非晶合金,Metglas2605SA－1牌号的具体成分、性能特点及热处理方法。     

Ni-Ti(-Zr)-P非晶合金的热稳定性及腐蚀行为

采用熔体旋淬法制备了Ni76Ti5P19和Ni73Ti5Zr3P19(at%)非晶合金,对其热稳定性及腐蚀行为进行了研究,并讨论了Zr元素的添加对Ni-Ti-P非晶合金性能的影响。结果表明,Zr元素的添加提高了Ni76Ti5P19非晶合金的玻璃转变温度(Tg)和晶化温度(Tx),但使得过冷液体温度区间(ΔTx)有所降低。电化学实验表明,在NaCl、HCl和H2SO4溶液中,Ni-Ti(-Zr)-P非晶合金发生自钝化,具有良好的耐腐蚀性能,这可能归因于合金表面Ti/Zr和P元素的富集。在同一溶液中,与Ni76Ti5P19非晶合金相比,Ni73Ti5Zr3P19非晶合金具有较高的开路电位和较低的钝化电流密度。在Ni-Ti-P合金中添加元素Zr以替代部分Ni能够在钝化膜中引入ZrO2,从而提高合金表面氧化膜的保护性,改善合金的耐腐蚀能力。     

配电变压器用铁基非晶合金最新进展

介绍了近几年Ｆｅ－Ｓｉ－Ｂ非晶合金作为配电变压器铁芯材料,在降低铁芯损耗、降低激磁功率、提高工作磁感、改善带材脆性等方面的最新专利信息。     

铁基块体非晶合金的空泡腐蚀研究

通过对超声空化作用过程中试样表面物相组成变化和试样失重的实验研究,分析了Fe74Al4Ga2P12B4Si4铁基块体非晶合金的空蚀过程。分别采用处于晶态和非晶态的铁基块体合金,在自来水中进行超声空化实验,确定了材料特性对空蚀过程的影响。结合已有的空泡形成和溃灭理论,初步提出了铁基块体非晶合金的耐空蚀机理。     

Ni元素对非晶合金Mg_(65)Cu_(25)Gd_(10)在NaCl溶液中腐蚀行为的影响

采用析氢腐蚀实验比较了非晶合金Mg65Cu25Gd10和Mg65Cu20Ni5Gd10在1%NaCl溶液中腐蚀性能。利用电化学测试技术和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对两非晶合金在NaCl溶液中的腐蚀行为进行了研究。析氢腐蚀实验表明,Ni的加入大大提高了非晶合金Mg65Cu25Gd10抗蚀性能,极化曲线测试结果也表明Mg65Cu20Ni5Gd10非晶合金的腐蚀电流远远小于Mg65Cu25Gd10非晶合金。EIS测试表明,电化学阻抗谱测试结果显示Mg65Cu20Ni5Gd10非晶合金电荷转移电阻高于Mg65Cu25Gd10非晶合金。腐蚀产物形貌观察表明,Ni的加入使非晶合金Mg65Cu20Ni5Gd10腐蚀表面膜更为致密。结合各测试结果,探讨了Ni的加入提高镁基非晶合金耐蚀性机理。     

Zr-Al-Co-Er-Cu系块体非晶合金的形成及其力学性能和腐蚀行为

制备了具有高非晶形成能力的Zr-Al-Co-Er-Cu系非晶块体合金,并研究了Cu元素对Zr-Al-Co-Er块体非晶合金的形成、力学性能和腐蚀行为的影响。研究表明以适量的Cu元素替代Zr-Al-Co-Er合金的Co元素有利于非晶形成能力的提高和力学性能的改善。其中,Zr49Al20Co23Er6Cu2非晶合金的临界直径达6mm,压缩断裂强度达到1950MPa,表现出1.4%的塑性变形。Zr49Al20Co25-xEr6Cux(x=0～8at%)非晶合金在1mol/LH2SO4、3%NaCl(质量分数,下同)溶液中的均发生自钝化,并且具有较低的钝化电流密度。Cu含量的变化对Zr-Al-Co-Er-Cu非晶合金的腐蚀行为没有明显影响。     

配电变压器用铁基非晶合金成分的研究

在２６０５Ｓ－２非晶合金成分基础上,小范围调整了合金成分,主要是用铁替代硅和硼设计出三种合金,研究了成分对合金性能的影响。其中Ｋ２炉号合金综合性能比２６０５Ｓ－２合金要好,可作为改进成分进行深入研究。     

Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2块体非晶合金在HCl溶液中的腐蚀行为

采用电化学极化曲线和电化学阻抗(EIS)测试方法研究Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2块体非晶合金在0.5,1,2以及4 mol/L HCl溶液中的腐蚀行为,并比较了1 mol/L HCl溶液中非晶合金和不锈钢的腐蚀行为.极化曲线测试结果表明,Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2块体非晶合金在各种浓度的HCl溶液中都具有很好的耐蚀性,阳极极化曲线表现出明显的钝化特征.随着HCl溶液浓度的增大,其耐蚀性能逐渐下降.在1 mol/L HCl溶液中,非晶合金的自腐蚀电位高于不锈钢,自腐蚀电流密度比不锈钢小1个数量级.EIS结果显示,在开路电位下,Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2非晶合金和不锈钢的Nyquist图均由单一的容抗弧构成,但非晶合金的电化学转移电阻Rt比不锈钢的大2个数量级,这一结果与极化曲线结果一致,说明非晶合金在HCl溶液中的耐蚀性能优于不锈钢.     

微量Cr对Cu基块体非晶合金的形成能力及耐蚀性能的影响

XRD,DSC和DTA分析测试表明,微量Cr有利于提高块体非晶合金(Cu47Zr11Ti34Ni8)100-xCrx(x=0,0．5,1)非晶形成能力．室温动电位极化法对该合金在1mol／LHCI溶液、3％Nacl溶液和6mol／L KOH溶液中的电化学测试表明,非晶合金存在自钝化现象,随Cr含量增加,非晶合金的钝化区宽度显著增大,维钝电流密度降低,耐蚀性能增强,含微量Cr的Cu基块体非晶合金比不含Cr的具有更好的抗腐蚀性能,且远远优于不锈钢1Cr18Ni9Ti的抗腐蚀性能．     

Influence of Minor Addition of In on Corrosion Resistance of Cu-Based Bulk Metallic Glasses in 3.5% NaCl Solution

研究了铜基块体非晶合金Cu55-x Zr37Ti8Inx(x=0～5,at%)及Cu61-x Zr34Ti5Inx(x=0～3,at%)在质量分数3.5%NaCl溶液中的耐蚀性。极化曲线结果表明,在铜基非晶合金中添加In元素能明显提高合金的腐蚀电位、降低腐蚀电流密度,即能明显提高耐蚀性。含In的铜基块体非晶合金的腐蚀电流密度(Icorr)值比不含In的铜基块体非晶合金低约1个数量级。而且,利用In适量取代Cu可进一步提高耐蚀性。但过量添加In不利于形成富Zr保护膜,从而降低合金的耐蚀性。     

不同直径的Zr60.3Ni16.2Cu13.5Al10块体非晶合金的力学性能

采用铜模吸铸法制备了阶梯型的Zr60.3Ni16.2Cu13.5Al10非晶合金,利用X射线衍射(XRD)分别对直径为3 mm、4 mm、6 mm的合金试样进行结构分析,利用万能试验机及扫描电镜对试样进行压缩试验和断口形貌分析.研究表明,由于冷却速度的影响,直径为3 mm时是非晶结构,直径为4 mm和6 mm时是中心晶体和表面非晶体混合结构;对于Zr60.3 Ni16.2Cu13.5Al10合金,直径为3 mm时断裂强度可达到1 775 MPa,塑性变形可达到2.02%,而直径为4 mm的非晶复合材料的塑性变形可达2.93%,适当体积的晶体相的加入可以有效地提高非晶材料的塑性.     

Nd对Zr基非晶合金形成能力、热稳定性及耐腐蚀性的影响

利用铜模吸铸法在水冷坩埚中制备了4种(Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3)100-xNdx(x=0,1,2,3)块体非晶合金。采用XRD和DSC检测了所获合金相组成、非晶形成能力及热稳定性,并采用盐酸溶液浸泡腐蚀试验评价了不同合金的腐蚀速率。结果表明,适量添加Nd可提高Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3非晶合金的形成能力和热稳定性,但非晶合金在2mol/L HCl溶液中的耐蚀性随Nd含量的增加而降低。该结果对进一步改善和提高非晶合金的性能具有重要的参考价值。     

Mg含量和冷速对Mg-Cu-Zn-Y非晶复合材料微观结构及腐蚀行为的影响

采用水冷铜模法和水淬法制备得到Mg65+x(Cu0.66Y0.34)30-xZn5(x=5,10,15)非晶及其复合材料。并通过XRD、SEM对材料结构进行表征,研究Mg含量和冷却速度对样品微观结构的影响。结果表明:由水冷铜模法得到的x=5样品为单一非晶,x=10和15样品是由非晶相与Mg固溶体相组成的非晶复合材料。而利用冷速较低的水淬法得到的样品为非晶复合材料,其主要由Mg,Mg2Cu,MgZnY和非晶相组成。通过研究合金在NaCl中性溶液中的腐蚀行为,发现随着Mg含量的增加,样品的耐腐蚀性能有所下降。并且对于同成分的合金,由冷速较快的水冷铜模法得到的样品耐蚀性相对较好。     

Tm对锆基块体非晶合金力学性能和腐蚀性能的影响

采用铜模负压吸铸工艺制备了(Zr_0.6336Cu_0.1452Ni_0.1012Al_0.12)_100-xTm_x（x=0~5,原子分数）块体金属玻璃（BMG）合金,研究了Tm对合金力学性能和抗腐蚀性能的影响。结果表明,当Tm含量增加到3%时,其玻璃形成能力（GFA）和压缩塑性显著提高,但过量Tm会降低GFA。x=3时合金的最大过冷液相区宽度为100 K,抗压强度为1669 MPa,塑性应变为21.01%,远高于Zr_0.6336Cu_0.1452Ni_0.1012Al_0.12 BMG的各项性能（67 K、1439 MPa和5.90%）。然而,电化学测试结果表明,x=3时的合金在3.5%（质量分数）NaCl溶液中的耐腐蚀性不佳,且其耐腐蚀性和力学性能随Tm含量的变化趋势与预期不同。可能是由于过量添加稀土元素Tm,容易形成更多的氧化物,导致点蚀加剧。进一步添加Tm可以提高Zr基BMG钝化膜的完整性和耐点蚀性能,但力学性能不理想。     

锆基大块非晶合金在NaCl溶液中的腐蚀行为

利用电化学方法研究了3种锆基大块非晶合金Zr60Al15Ni25、Zr65Al10Ni10Cu15和Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5在1%、3.5%和10%（wt.%）NaCl溶液中的腐蚀行为.极化曲线的测试结果表明,在相同浓度NaCl溶液中Zr60Al15Ni25合金表面形成相对稳定的钝化膜,表现出较好的耐腐蚀能力.元素Cu和Be的添加,降低了合金Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5和Zr65Al10Ni10Cu15在NaCl溶液中的钝化能力,增加了点蚀的敏感性.失重法研究结果表明3种合金腐蚀速率的大小顺序依次为Zr65Al10Ni10Cu15〉Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5〉Zr60Al15Ni25.利用扫描电镜（SEM）和能量散射X射线谱（EDS）分析了极化后的合金表面,结果表明点蚀孔内部Zr、Al、Ni的选择性溶解和Cu在钝化膜下的富集导致了合金的耐腐蚀性能降低.