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.     

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。     

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。     

加热方式对Zr48Cu36Ag8Al8块体非晶合金晶化机制的影响

采用铜模吸铸法制备了Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8块体非晶合金,并利用同步示差扫描量热仪(DSC)对其晶化动力学进行研究。结果表明:通过对不同升温速率下的DSC曲线进行分析,根据Kissinger方程计算获得的Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8非晶合金的晶化激活能约为239 k J/mol;而根据经典JMA模型,通过对在过冷液相区内不同温度(703～743 K)的等温DSC曲线进行计算获得的等温晶化激活能为341 k J/mol,造成的差异主要归因于高温区与低温区晶化机制的差异。此外,通过对比晶化产物的组织相貌,还发现不同加热方式组织的生长速率的控制方式不同。     

FeNiAlGaPBSiC非晶合金的晶化动力学

采用单辊急冷法制备了Fe68Ni1Al5Ga2P9.65B4.6Si3C6.75非晶薄带.用XRD、DSC研究合金的晶化动力学过程.结果表明:合金的玻璃转变和晶化行为均具有动力学效应,其晶化类型为初晶型和随后的共晶型反应.用Kissinger法计算得到的Eg、Ex、Ep1、Ep2分别为703、373、446、723 kJ/mol,Eg远大于Ex,表明该合金具有较高的热稳定性.     

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。     

ZrCuAlSi大块非晶合金变温晶化行为

利用铜模吸铸法制备Zr46.3Cu43.3Al8.9Si1.5(at%)大块非晶合金,利用示差扫描量热(DSC)仪研究合金连续升温过程中的晶化行为,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,Zr46.3Cu43.3Al8.9Si1.5大块非晶合金具有良好的热稳定性。利用Kissinger方法计算得到其玻璃转变激活能Eg为395.4kJ/mol、晶化起始激活能Ex为343.2kJ/mol、晶化峰的激活能Ep为343.0kJ/mol。Doyle方法计算其局域激活能表明,其晶化过程中,激活能明显越过一能量势垒后,再呈现逐渐减小的趋势。     

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。     

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。     

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   

Zr65Al7.5Cu17.5Ni10大块非晶态合金的制备及晶化过程

采用直接水淬法成功制备直径５ｍｍ球状Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｃｕ１７．５Ｎｉ１０大块非晶态合金。Ｘ射线衍射、透射电镜检验证明样品完全为非晶态。采用Ｘ射线衍射、差示扫描热分析仪（ＤＳＣ）分析了Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｃｕ１７．５Ｎｉ１０非晶态合金的晶化过程,利用Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ方程求得Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｃｕ１７．５Ｎｉ１０非晶合金的晶化表观激活能。Ｘ射线衍射实验结果表明,Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｃｕ１７．５Ｎｉ１０非晶态合金的晶化是按下面的次序进行的,非晶态合金→体心立方晶相Ｚｒ２（Ｎｉ,Ａｌ）＋非晶相→体心立方相Ｚｒ２（Ｎｉ,Ａｌ）＋体心立方相Ｚｒ２（Ｃｕ,Ａｌ）。     

Ti40Zr25Ni8Cu9Be18非晶合金的晶化行为研究

采用吸铸法制备出直径3mm的Ti40Zr25Ni8Cu9Be18块体非晶合金，并采用X射线衍射（XRD）、差示扫描量热（DSC）和透射电镜（TEM）研究了非晶合金试样的结构，同时，分别采用连续升温晶化方法和等温退火方法研究了该非晶合金的晶化动力学行为和晶化过程中的相转变。结果表明：该非晶合金的结构弛豫和晶化行为均具有显著的动力学特征，且具有较好的热稳定性，其过冷液相区宽度△Tx为54K，一级晶化激活能Ep1为213．04kJ／mol；晶化过程为二级晶化反应，第1阶段晶化对应I相从非晶基体中析出，第2阶段的晶化反应则包括：I相转变为Laves相和Laves相从残余非晶基体中直接析出。     

Fe41Co7Cr15Mo14Y2C15B6大块非晶合金的变温晶化动力学研究

采用差热分析法(DTA)研究了具有高玻璃形成能力的Fe41Co7Cr15Mo14Y2C15B6块体非晶合金的变温晶化动力学.由热分析曲线得到玻璃转变温度Tg、晶化起始温度Tx和晶化峰值温度Tp1、Tp2,这些特征温度具有明显的动力学效应.运用Kissinger法和Ozawa法分别计算出不同升温速率下该Fe基块体非晶合金的玻璃转变激活能Eg、晶化激活能Ex与激活能Ep1、Ep2.采用Kissinger方法和Ozawa方法解释了此大块非晶合金具有高的热稳定性的热力学机制.     

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.     

Zr60Al15Ni25大块非晶合金晶化行为的原位XRD分析

利用差示扫描量热法(DSC)和原位X射线衍射法(In Situ XRD)研究了Zr<,60>Al<,15>Ni<,25>大块非晶合金的晶化行为.DSC研究结果表明,合金的玻璃转变温度Tg、品化开始温度Tx、晶化峰温度T<,p>分别为407.0℃、482.4℃和496.9℃,过冷液相区△Tx为75.4℃,合金具有良好的热...     

Co基非晶软磁合金的制备与晶化动力学行为研究

采用旋铸急冷工艺在大气环境中制备出Co6.85Fe4Si10B17.5非晶合金带材.XRD分析表明:样品为完全非晶.用DiamondTG/DTA差热分析仪在高纯氩气保护下测量了非晶薄带的等温晶化动力学曲线.采用JMA方程计算出了合金的晶化动力学参数,在不同的晶化温度下,Avrami指数的值在2.11～2.58之间,晶化激活能Ec为113.67 kJ/mol.Co6.85Fe4Si10B17.5非晶合金的晶化方式是初晶型(761、791、803 K)和共晶型晶化(813 K),合金的晶化百分比与退火时间的关系曲线均为S型曲线.     

Fe44Co20Nd7Nb4B25大块非晶合金磁性及热稳定性研究

采用铜模吸铸法制备了Fe44Co20Nd7Nb4B25大块非晶合金,利用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)和振动样品磁强计(VSM)研究了该合金的结构、非晶形成能力、热稳定性及磁性能.结果表明:该合金为完全非晶结构,在室温下表现为良好的软磁性,并具有较好的非晶形成能力和热稳定性,晶化激活能Ep为642 kJ/mol.退火后该合金表现为硬磁性,退火温度为1003 K时,内禀矫顽力iHc达到最大值,为l164kA/m;退火温度为963 K时,剩余磁感应强度研和最大磁能积(BH)max的值最大,分别为0.27 T和15.79 kJ/m3.