Cu﹑Nb对多元Fe基非晶合金的形成及热稳定性的影响

以具有宽过冷液相区成分的Fe-Al-Ga-P-B-(C)-Si合金作为研究对象,研究了Cu﹑Nb元素及其加入量对合金非晶形成能力和热稳定性的影响。结果表明,当Cu加入量超过2%(原子百分比)时,合金中有晶化相析出,而低于2%时则表现为完全的非晶态。与不加铜的非晶合金相比,含铜非晶态合金的玻璃转变温度Tg和晶化温度Tx均向高温区移动,过冷液相区ΔTx减小,表明非晶合金的热稳定性下降。在非晶合金形成方面,Nb也有类似的效果。含铌0.5%合金的过冷液相区ΔTx大于不含铌元素的合金,表明具有较大的玻璃形成能力和稳定性。     

(Ce-La)-Ni-Al系块体非晶合金的玻璃形成能力及热稳定性

通过寻找共晶点成分和相似元素替代的方法开发(Ce-La)-Ni-Al系非晶合金,并采用铜模吸铸法制备出直径不小于5 mm的完全非晶态合金.利用X射线衍射仪确定合金的结构,用差示扫描量热仪(DSC)对非晶合金的玻璃转变、晶化和熔化行为进行了研究.结果表明,La的添加极大地提高了Ce-Ni-Al三元非晶合金的玻璃形成能力和热稳定性.研究中用热力学模型解释了这种变化的原因.与Ce-Ni-Al三元非晶合金相比,物理化学性能都相似的Ce、La两个稀土元素的共存增加了体系的混乱度,导致系统熵的增加,从而降低系统能量,使合金的玻璃形成能力和热稳定性都提高.     

Cu_(46)Zr_(47-x)Al_7Ti_x(x=0,1.5)非晶合金晶化动力学研究

采用铜模吸铸法制备Cu46Zr47-xA l7Tix(x=0,1.5)大块非晶合金。用X射线衍射仪(XRD)确定合金的结构,采用差示扫描量热仪(DSC)对非晶合金的晶化动力学进行了研究。结果显示,随着升温速率的加快,这两种非晶合金的玻璃转变温度Tg,晶化开始温度Tx和晶化峰值温度Tp均向高温区移动,且过冷液相区逐渐加宽,表明非晶合金的玻璃化转变和晶化均具有动力学效应。利用K issinger方程计算合金的晶化激活能。通过晶化动力学研究了热稳定性和晶化反应速率常数之间的关系,以及Ti元素添加对Cu-Zr-A l大块非晶合金热稳定性的影响。     

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。     

ZrCuAlSi大块非晶合金形成及力学性能

通过铜模铸造法制备(Zr47Cu44Al9)100-xSix(x=0,0.5,1.5,2.5)大块非晶合金.利用差热分析、X射线衍射、显微硬度和室温压缩试验.研究分析添加Si元素对Zr47Cu44Al9合金非晶形成能力、热稳定性及力学性能的影响.结果表明,适量Si的加入能显著提高非晶合金的热稳定性,当Si的加入量为1.5时,合金具有最大的非晶形成能力,其纯非晶试样的临界尺寸由Zr47Cu44Al9的4 mm增大到(Zr47Cu44Al9)98.5Si1.5的6 mm.Si提高非晶形成能力的原因主要是抑制了引起异质形核的CuZr相的形成与析出.力学性能实验显示,显微硬度(Hv)随Si的加入由Zr47Cu44Al9合金的5850MPa增呔到(Zr47Cu44Al9)98.5Si1.5合金的6220 MPa,(Zr47Cu44Al9)98.5Si1.5合金的断裂强度为1862 MPa.     

添加微量Fe对Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)块体金属玻璃非晶形成能力和力学性能的影响(英文)

通过磁悬浮熔炼和铜模吸铸法制备直径3mm的(Zr0.55Al0.10Ni0.05Cu0.30)100-xFex(x=0,1,2,3,4)合金试样,研究Fe元素的微量添加对Zr55Al10Ni5Cu30块体金属玻璃非晶形成能力和力学性能的影响。研究表明,合理添加Fe元素(不超过3%,摩尔分数)导致约化玻璃转变温度Trg(=Tg/Tl)和参数γ(=Tx/(Tg+Tl))增大,因而其非晶形成能力增大,但添加过量的Fe元素(4%)会导致其非晶形成能力的降低。添加Fe元素也会显著地改善Zr55Al10Ni5Cu30块体金属玻璃的压缩塑性及提高其压缩断裂强度,当Fe元素的添加量为2%时,直径3mm、长度6mm的试样在压缩时出现一定的塑性及加工硬化现象。Fe元素添加量为4%形成的金属玻璃基复合材料,同样也显示良好的压缩塑性和高的压缩断裂强度。     

Mg-Cu-(Al-Si)-Y大块非晶合金的制备及晶化研究

采用Al-Si合金部分替代Mg65Cu25Y10大块非晶合金中的Cu元素,形成Mg-Cu-(Al-Si)-Y非晶合金。通过铜模浇注法制备Mg-Cu-(Al-Si)-Y大块非晶合金,发现Al-Si合金的添加对非晶合金的玻璃形成能力没有明显改善,但改善了非晶合金的室温塑性。在晶化温度附近低于晶化温度的条件下对铜辊旋淬法制备的Mg-Cu-(Al-Si)-Y非晶条带进行了处理。结果表明,Mg-Cu-(Al-Si)-Y非晶合金随加热温度的提高和处理的时间的延长晶化程度也随之提高,同时加热晶化增大了合金的室温脆性。     

Cu、Nb对多元Fe基非晶合金的形成及热稳定性的影响

以具有宽过冷液相区成分的Fe-Al-Ga-P-B-（C）-Si合金作为研究对象，研究了Cu、Nb元素及其加入量对合金非晶形成能力和热稳定性的影响。结果表明，当Cu加入量超过2％（原子百分比）时，合金中有晶化相析出，而低于2％时则表现为完全的非晶态。与不加铜的非晶合金相比，含铜非晶态合金的玻璃转变温度瓦和晶化温度瓦均向高温区移动，过冷液相区△Tx减小，表明非晶合金的热稳定性下降。在非晶合金形成方面．Nb也有类似的效果。含铌0、5％合金的过冷液相区△Tx大于不含铌元素的合金，表明具有较大的玻璃形成能力和稳定性。     

Fe-Nb-B-M(M=Mo,Y)铁基合金的非晶形成能力及热稳定性

采用单辊甩带法制备了Fe_(71-x)Nb_6B_(23)M_x(M=Mo,Y;x=1,3,5,7,at%)非晶合金,并用X射线衍射仪(XRD)与差示扫描量热分析(DSC)研究了Mo或Y元素替代Fe元素对合金非晶形成能力和热稳定性的影响规律。结果表明,1%~7%Mo或Y元素替代Fe元素均可以制得非晶合金。随着Mo或Y含量的增加,合金的非晶形成能力和热稳定性得到显著提高。Fe_(64)Nb_6B_(23)Y_7合金具有高热稳定性和良好的非晶形成能力,其晶化起始温度T_x为953 K,过冷液相区ΔT_x、T_(rg)和γ分别为51 K、0.638和0.412。     

氧对Zr-Cu-Ni-Al-Ti块体非晶合金热稳定性的影响

以结晶Zr棒及海绵Zr为原材料、利用浇包型坩埚电弧炉倾斜铸造法制备了不同氧杂质含量的Zr_(52．5)Cu_(17．9)Ni_(14．6)Al_(10)Ti_5块体非晶合金楔形试样,研究了氧对合金玻璃形成能力及热稳定性的影响,结果表明：氧杂质虽然降低合金以最大非晶形成厚度t_(max)为表征的玻璃形成能力,却提高合金以过冷液相区温度范围△T_(x1)为表征的热稳定性,氧杂质具有提高合金开始晶化表观激活能E_(ax1)的趋势。     

Zr55Al10Cu30Ni5-xPdx块状非晶合金的玻璃形成能力和热稳定性

用铜模铸造方法制备了不同尺寸的Zr55Al10Cu30Ni5-xPdx(x=0,1,3,5)块状非晶合金，采用X射线衍射（XRD）、扫描差热分析（DSC）和透射电镜（TEM）分别为Zr55Al10Cu30Ni5-xPdx块状非晶样品的结构、热稳定性和微观组织进行了研究。结果表明：x=1时，合金具有最高的过冷液相区（高达100K）及最大的热稳定性，而对合金的玻璃形成能力影响不大，这说明用适量的Pd代表Zr55Al10Cu30Ni5合金中的Ni会提高合金的热稳定性；x=3时，合金的热稳定性有所提高，但降低了合金的玻璃形成能力；x=5时，非晶合金的热稳定性和玻璃形成能力同时降低。     

Effect of Si, Pd and La additions on glass forming ability and thermal stability of Zr-Ni-based amorphous alloys

In the present paper, the influence of minor additions of Si, Pd and La with representative atomic sizes on glass forming ability (GFA) and thermal stability of Zr-Ni-based amorphous alloys has been investigated using X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), transmission electron microscopy (TEM) and high resolution TEM (HRTEM). The results show that minor additions of La, Pd and Si can improve GFA of Zr-Ni-based alloys and La exhibits the optimum effect on enhancing GFA. The efficient cluster packing model can well explain the correlation between atomic sizes of additional elements and GFA of amorphous alloys. In addition, the relationship of the atomic size between the additional element and Zr has a more important effect on GFA than that between the additional element and Ni. The activation energy for crystallization of the Zr-Ni-based amorphous alloys with Si, Pd and La additions is obviously higher than that of the Zr_66.7Ni_33.3 amorphous alloy, and increases with decreasing distance between neighboring atoms. The thermal stability has a relation with topological short-range ordering of amorphous alloys. The proper addition of small atoms is preferential to enhance thermal stability of amorphous alloys due to stronger short-range ordering. Moreover, the small or intermediate atom addition can produce even better effect on thermal stability than the large atom addition.     

Role of addition in formation and properties of Zr-based bulk metallic glasses

A various multicomponent bulk metallic glasses (BMGs) were prepared at a low cooling rates of 1–100 K/s. The effects of various additions on the glass forming ability (GFA), properties and thermal stability of the alloy systems were investigated. The structural and properties changes of the BMGs upon addition were studies using X-ray diffraction, differential scanning calorimetry, density measurement, and acoustic measurement. It is found that the proper elemental addition can significantly improve the GFA and properties of the bulk glass-forming alloys. The addition is an effective way for improving GFA, and properties of the bulky glass-forming alloys. The roles of the additions in the glass formation, properties and crystallization are discussed.     

具有宽过冷液相区的多元Fe基非晶合金的热稳定性和磁性

研究了具有宽过冷液相区的Fe－（Nb）－Al-Ge-P-C-B非晶合金及其热稳定性和磁性,结果表明,少量Nb元素能够有效地提高热稳定性和玻璃形成能力,最大过冷液相区可达65．7K,非晶合金具有好的软磁性能,饱和磁化强度较高,饱和磁致伸缩系数较低,在接近晶化温度下进行退火处理能够有效地降低频顽力,改善软磁性能,晶化导致软磁性显著下降,Fe基非晶合金热稳定性的高低与其软磁性有一致性,即高热稳定性的非晶合金具有更好的软磁性能。     

TiC掺杂对Zr66.7Ni33.3非晶形成及结构演化影响的研究

利用机械合金化法,以Zr66.7Ni33.3合金粉末作为基体,选择TiC作为掺杂物,研究其对机械合金化诱导合金粉末显微结构演化行为的影响。研究发现,掺杂适量的TiC粉末可使Ti和C原子在Zr-Ni间发生不均匀扩散,导致局域范围内原子排列的无序度增大,从而提高非晶形成能力和机械稳定性,其中5wt%TiC的掺杂效果最佳。此外,3wt%TiC掺杂导致非晶相的热稳定性优于5wt%TiC的掺杂效果,说明机械合金化合成Zr-Ni基非晶合金粉末的机械稳定性和其热稳定性之间无相关性。     

一种预测非晶合金的非晶形成能力新判据

本文提出了一种非晶合金的非晶形成能力(GFA)新判据β',表达式为(Tg/Tx-Tg/T1/η),其中Tg,Tx,T1和η分别为合金的玻璃转变温度、起始晶化温度、液相线温度和常系数.新判据β'的理论基础是非晶形成能力的本质涵义,即GFA不仅表征合金熔体形成非晶的能力,也表征非晶合金在受热条件下的稳定性.采用文献报道的大...     

Effects of Ce and Mm additions on the glass forming ability of Al–Ni–Si metallic glass alloys

The effects of Ce and Mm contents on the glass forming ability (GFA) of melt-quenched Al_89−xNi₈Ce_xSi₃ and Al_89−xNi₈Mm_xSi₃ (x = 0, 1, 3, 5, 7 at.%) alloys have been systematically investigated by X-ray diffraction (XRD) and differential scanning calorimetry (DSC). According to the XRD and DSC results, both Ce and Mm elements can enhance the GFA and thermal stability of the Al–Ni–Si alloys. Moreover, only the x = 5 and x = 7 alloys are totally amorphous in both systems quenched at the wheel speed of 36.6 m/s. Compared with amorphous Al₈₄Ni₈Ce₅Si₃ alloy at different cooling rates, amorphous Al₈₄Ni₈Mm₅Si₃ alloy has higher GFA which is considered to have relation to the different atomic structure of the amorphous alloy.     

Zr,Nb对Fe—B合金非晶形成能力的影响

根据获得高玻璃形成能力（ＧＦＡ）非晶合金的多元化理论,研究了Ｚｒ,Ｎｂ对二元Ｆｅ－Ｂ非晶合金ＧＦＡ的影响,结果表明,高Ｂ含量Ｆｅ－Ｂ非晶合金中加入适量Ｚｒ能够促进玻璃态转变,三元Ｆｅ－Ｂ－Ｚｒ非晶合金中加入少量Ｎｂ能够有效地提高其ＧＦＡ,多元化是促进非晶合金玻璃态转变和提高其ＧＦＡ的有效方法。     

Fe-Co-B-Si-Nb-Cr软磁块体非晶合金的制备及性能

采用微合金化技术,用铜模铸造法制备Fe-Co-B-Si-Nb-Cr块体非晶合金。借助于XRD、TEM、DSC、DTA和VSM表征该玻璃合金系的玻璃形成能力和软磁性能;借助动电位极化、宏观压缩试验和纳米压痕技术测试该玻璃合金系的腐蚀和力学性能。结果表明:Cr元素的加入,尽管稍微降低了Fe-Co-B-Si-Nb玻璃合金的形成能力,但却明显改善了它的软磁性能、力学性能和腐蚀性能;用铜模铸造法,可获得最大直径为4mm的玻璃棒;这些块体非晶表现出高饱和磁感应强度(0.81～1.04T)、极低的矫顽力(0.6～1.6A/m)、200～215GPa的杨氏模量、约2%的弹性应变和0.7%的塑性应变,还拥有超高的断裂强度(3840～4043MPa);用深度敏感纳米压痕技术研究了{[(Fe0.6Co0.4)0.75B0.2Si0.05]0.96-Nb0.04}96Cr4块体非晶合金的室温塑性变形;该合金的纳米压痕变形行为与加载速率有关:在0.75～3mN/s加载速率下,发现了显著的锯齿流变;当增大到6mN/s时,锯齿流变逐渐消失。另外,当Cr含量(原子分数%,下同)从x=0增加到x=4时,该块体非晶合金在0.5mol/LNaCl...     

Glass-forming ability and thermal stability of Nd70−xFe20Al10Yx alloys

The glass-forming ability (GFA) and thermal stability of Nd_70−xFe₂₀Al₁₀Y_x (0≤x≤15) alloys produced by melt spinning and copper-mold casting have been investigated. Ribbon samples in the composition range show a fully amorphous structure. Except Y=5 at.%, bulk amorphous alloys at least 2 mm in diameter were obtained. Both the amorphous ribbon and the bulk cylinder for the Nd₅₅Fe₂₀Al₁₀Y₁₅ alloy show a distinct glass transition temperature and a wide supercooled liquid region before crystallization. It is suggested to use a new parameter to characterize both the GFA and the thermal stability of Nd–Fe–Al–Y alloys, showing that Nd₆₀Fe₂₀Al₁₀Y₁₀ alloy is the best one both in GFA and thermal stability. The remanence (J_r), magnetization (J₁₅₀₀), and coercivity (H_c) for the as-cast Nd_70−xFe₂₀Al₁₀Y_x amorphous cylinders depend strongly on the composition. The enhanced GFA and thermal stability as well as the reduction of magnetic properties are discussed.