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。     

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。     

Zr—Ti—Cu—Ni—Be—Fe大块非晶合金晶化动力学效应

利用非等温差示扫描量热（DSC）分析方法研究了大块Zr41Ti14Cu12.5Ni2Be22.5Fe8非晶合金中的晶化行为,用Kissinger方程计算其经表现激活能,实验表明,在Zr基大块非晶合金中掺下Fe后,其玻璃转变与晶化行为都与加热速率有关,均具有动力学效应,同时,从昌化反应速率常数的角度讨论了非晶形成能力。     

锆基大块非晶合金的晶化动力学研究

利用差示扫描量热法(DSC)和X射线衍射法(XRD)研究了非晶合金Zr65Al10Ni10Cu15和Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5的晶化动力学情况.结果表明,在恒速升温情况下,随着升温速率的加快,非晶合金的特征温度TgTxTp均向高温区移动,其过冷液相区的宽度也逐渐增加,表明非晶合金的玻璃转变和晶化均具有动力学效应;在等温晶化情况下,利用JMA方程计算出两种合金的Avrami指数和有效激活能,由此得出这两种合金的晶化同为受扩散机制控制的形核率随时间增加而下降的晶化过程;并且非晶合金Zr52.5Al10Ni10Cu15Be12.5的热稳定性要强于Zr65Al10Ni10Cu15,经过分析认为,造成这一现象的主要原因是原子半径较小的Be原子与合金中的其它原子组成紧密的堆垛结构,抑制了合金元素的长程扩散.     

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.     

混合稀土基大块非晶合金晶化动力学的研究

通过示差扫描量热法（DSC）研究了混合稀土基MM55Al25Cu10Ni5Co5大块非晶合金的晶化动力学。结果表明：该非晶合金晶化具有明显的动力学效应；阶段激活能随晶化体积分数的增加，先迅速增加，达到最大值后缓慢下降，为典型的形核及长大机制，且形核瞬间完成，晶化以生长为主。各种表观激活能都大于单一稀土基La55Al25Cu10Ni5Co5非晶合金相应的值，表明前者比后者具有更高的热稳定性。区域Avrami指数n（x）为3．22～5．23，为三维形核与长大过程。晶化以形核率增加还是减小的方式进行，取决于晶化体积分数与晶化温度。     

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。     

氢对Zr41.2 Ti13.8 Cu12.5 Ni10 Be22.5 大块非晶合金晶化特性的影响

利用电弧熔炼及铜模快速铸造的方法制备Zr41.2Ti13.8Cu12．5Ni10Be22．5大块非晶合金，通过电解丙三醇和磷酸的电化学法向大块非晶中充入氢。测试了大块非晶态合金中充入氢的含量及体积变化规律，采用XRD，DSC技术研究了氢对大块非晶的晶化特征的影响。结果表明：Zr41．2Ti13．8Cu12．5Ni10Be22．5大块非晶可充入的氢与金属的摩尔比为0．92，体积膨胀3．5％；随着氢含量的增加，玻璃转变温度和晶化温度稍有提高，并使结晶过程不同阶段的放热峰变弱。     

Zr－Al－Ni－Cu大块非晶合金的变温晶化行为研究

研究了Zr-Al-Ni-Cu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，特征温度Ts，Tx，Tp均向高温区移动，晶化热焓增加，过冷温度区间扩大，并且峰值温度Tp对应的晶化体积分数减少。利用Kissinger曲线和Doyle曲线法计算合金的变温晶化激活能E，结果表明，晶化激活能随晶化过程的进行，其值先增加后降低，并且在晶化即将结束时，晶化激活能急剧降低。采用Kissinger曲线计算晶化激活能，由于特征温度在不同的加热速度下对应的晶化体积分数发生变化，从而导致了激活能计算值的偏大。     

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）。     

等温热处理对Zr57Cu15．4Ni12．6Al10Nb5块体非晶合金的组织结构与压缩性能的影响

对Zr57Cu15．4Ni12．6Al10Nb5块体非晶合金进行了等温热处理，用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计与压缩试验机研究了不同温度下的等温热处理后合金的组织结构变化、硬度变化与压缩性能变化。该非晶合金出现晶化的温度随热处理时间的增长而降低。在热处理时间相同的条件下，随热处理温度升高，合金的显微硬度有增大趋势。当非晶合金出现相分离或晶化时，其抗压缩强度将急剧下降，断裂方式由非晶态的断裂方式向晶态的断裂方式转变。     

Synthesis and characterization of particulate reinforced Zr57Nb5Al10Cu15.4Ni12.6 bulk metallic glass composites

The Zr₅₇Nb₅Al₁₀Cu_15.4Ni_12.6 bulk metallic glass forming liquid is reinforced with WC, SiC, W, or Ta particles. Structure, microstructure and thermal stability of the composites are studied by X-ray diffraction, optical microscopy and differential scanning calorimetry. The metallic glass matrix remains amorphous after adding up to 20 vol.% of particles. The reactions at the interfaces between the matrix and the different reinforcing materials are investigated with scanning electron microscopy, transmission electron microscopy and electron microprobe. The mechanical properties of the composites are studied in compression and tension. The influence of the introduced particles on the thermal stability of the matrix as well as on the mechanical properties is discussed.     

On the crystalline equilibrium phases of the Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Nb5 bulk metallic glass forming alloy

The concentration and structure of the five crystalline equilibrium phases of the Zr₅₇Cu_15.4Ni_12.6Al₁₀Nb₅ bulk metallic glass forming alloy were determined. All phases can be derived from binary compounds that contain the other elements as solutes. Large linked fluxes of Al and Nb are necessary to nucleate any of the equilibrium phases.     

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.     

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.