Fe74Cr2Mo2Sn2P10Si4B4C2非晶合金的晶化过程和硬度变化

Fe74Cr2Mo2Sn2P10Si4B4C2是一种发现不久的块体非晶合金。用旋淬法制备了该合金的非晶带材,DSC测得玻璃转化温度Tg是750K,晶化温度Tx1是786K,Tx2是805K。将带材样品分别在不同保温温度和保温时间下退火,用XRD和DSC研究晶化时的相转变。Fe74Cr2Mo2Sn2P10Si484C2非晶合金的晶化过程为Am→Am＋α-Fe-α-Fe＋Fe3P＋Cr23C6＋Fe3C＋Fe3B＋Fe2B,晶化的两个阶段分别对应淬态样品DSC曲线上的两个放热峰。测试了不同退火条件下样品的显微维氏硬度,结果表明晶化使硬度升高,二次晶化时最高,达到HV1278。     

Nb对铁基非晶合金的晶化影响

利用X射线衍射(XRD)和差热分析(DSC)方法试验研究了Nb元素对Fe-(Al,Ga)-(P,C,Si,B)系合金非晶晶化的影响.结果表明:Fe73Nb1Al4Ga2P12B4Si4的晶化过程为α-Fe→α-Fe Fe5SiP Al0.7Fe3Si0.3 Fe3B 剩余非晶化相;替代元素Nb的加入提高了材料的晶化温度,改变了Fe74Al4Ga2P12B4Si4的晶化激活能,其中形核激活能(Eg)、晶化起始激活能(Ex)和第一晶化峰激活能(Ep1)都大大增加;另外,Nb的加入还使合金晶化后的晶粒尺寸大大减小.     

Cu 对非晶Fe74 Al4 Ga2 P12 B4 Si4合金晶化行为的影响

研究了Fe74Al4Ga2P12B4Si4和Fe74Al4Cu1Ga2P12B4Si4合金在500～550℃温度区间的等温晶化行为，并分析了Cu对Fe74Al4Ga2P12B4Si4合金晶化行为的影响。采用XRD和DSC分析晶化相组成。结果表明，Cu降低合金的晶化温度（Tx），使得DSC图像上的玻璃转变温度（Tg）消失，在铸态组织中出现淬态核。同时Cu的富集为α-Fe的形核提供大量的形核中心，阻止晶粒的长大，使合金纳米化，改变了合金的晶化方式和最终晶化产物。     

铜模吸铸法制备的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2非晶合金圆棒及圆管块体

利用铜模吸铸法制备了直径1．0mm,1．5mm和2．0mm的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶合金圆棒,利用振动样品磁强计测试了圆棒的磁性能,其饱和磁感应强度较高,矫顽力较低。利用铜模吸铸法制备了Ф5mm×庐7mm×15mm的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶合金圆管,并测试了其DSC曲线,块体非晶合金圆管与块体非晶合金圆棒的热性质一致。Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶合金显示出优良的铸造性能。     

铜模吸铸法制备的Fe_(74)Al_4Sn_2P_(10)Si_4B_4C_2块体非晶合金圆棒及圆管

利用铜模吸铸法制备了直径1.0mm,1.5mm和2.0mm的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶合金圆棒,利用振动样品磁强计测试了圆棒的磁性能,其饱和磁感应强度较高,矫顽力较低。利用铜模吸铸法制备了Φ5mm×Φ7mm×15mm的Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶合金圆管,并测试了其DSC曲线,块体非晶合金圆管与块体非晶合金圆棒的热性质一致。Fe74Al4Sn2P10Si4B4C2块体非晶合金显示出优良的铸造性能。     

快淬Nd-Fe-B非晶厚带的晶化过程和非等温晶化动力学

利用熔体快淬法在12 m/8的辊速下制备了Nd6Fe72B22和Nd6Fe68Ti4B17C5非晶厚带.通过DSC和XRD,并借助Kempen模型和Kissinger方程,研究了合金的非晶晶化过程及非等温晶化动力学.结果表明,两种合金厚带具有不同的晶化过程以及晶化动力学机制.Nd6Fe72B22合金的晶化过程分为三步完成:非晶相(AP)→Nd2Fe23B3→Nd2Fe14B+α-Fe+Fe3B→Nd2Fe14B+α-Fe+Fe3B+NdFe4B4,而Nd6Fi4Ti4B17C5合金一步完成晶化:AP→Nd2(Fe,Ti)14(B,C)+α-Fe+Fe3B.与Nd6Fe72B22合金由界面控制的多晶型晶化不同,Nd6Fe68Ti4B17C5合金以扩散控制的共晶型晶化为主.     

Fe-C-Si-B-P-Cr-Mo-Al块体非晶合金的制备与压缩性能

采用工业原料通过水冷铜模铸造法制备了直径为5mm的Fe69C7．0Si3．5B4．8P9．6Cr2．1Mo2．0Al2．0块体非晶态合金,利用DSC,DTA和XRD对该非晶态合金的热稳定性进行了研究,其玻璃转变温度Tg,过冷液相区△Tx（=Tx-Tg）,约化玻璃转变温度Trg（=Tg／T1）和玻璃形成能力参数γ（=Tx／（Tg＋T1））分别为784K,27K,0．601和0．388,该非晶合金的晶化过程分为两个阶段：首先析出α-Fe相,随后Fe3C,Fe2P,FeB,Fe2B相同时析出,压缩性能测试显示该合金的断裂强度为3870MPa,Young’s模量为177GPa,弹性形变为2．1％,塑性形变为0．29％。     

Cu对非晶Fe_(74)Al_4Ga_2P_(12)B_4Si_4合金晶化行为的影响

研究了Fe74Al4Ga2P12B4Si4和Fe73Al4Cu1Ga2P12B4Si4合金在500～550℃的等温晶化行为,并分析了Cu对Fe74Al4Ga2P12B4Si4合金晶化行为的影响。采用XRD和DSC分析晶化相组成。结果表明,Cu降低合金的晶化温度,使得DSC图像上的玻璃转变温度消失,在铸态组织中出现淬态核。同时Cu的富集为α-Fe的形核提供大量的形核中心,阻止晶粒的长大,使合金纳米化,改变了合金的晶化方式和最终晶化产物。     

Cu对非晶Fe74Al4Ga2P12B4Si4合金晶化行为的影响

研究了Fe74Al4Ga2P12B4Si4和Fe73Al4Cu1Ga2P12B4Si4合金在500～550℃的等温晶化行为,并分析了Cu对Fe74Al4Ga2P12B4Si4合金晶化行为的影响.采用XRD和DSC分析晶化相组成.结果表明,Cu降低合金的晶化温度,使得DSC图像上的玻璃转变温度消失,在铸态组织中出现淬态核.同时Cu的富集为α-Fe的形核提供大量的形核中心,阻止晶粒的长大,使合金纳米化,改变了合金的晶化方式和最终晶化产物.     

Fe73Al4Ga2P12B4Si4M1非晶的制备与晶化研究

用单辊法制备了Fe73Al4Ga2P12B4Si4M1(M为Cu,Nb,Ni)非晶薄带,并用 XRD,DSC,SEM对其非晶形成能力、晶化方式和晶粒形貌尺寸进行分析.结果表明,在Fe74Al4Ga2P12B4Si4中加入Cu后,玻璃转变温度(Tg)和晶化温度(Tx)消失,只有一个晶化峰,而在其后的退火过程中为二级晶化.分析可能是Tg和Tx重叠消失,用Nh和Ni替代后,合金的Tx和Tg都升高,而其过冷液相区减小,其晶化方式均为二级晶化.用扫描电镜观察原始试样晶化后颗粒呈菊花状,颗粒较大;用Cu替代晶粒尺寸明显减小,而且含Cu化合物呈网络状;用Nb替代之后,颗粒呈蘑菇状,晶粒也有一定程度的减小;用Nj替代后,晶化颗粒呈针状,颗粒较为细小.     

P2O5—PbO—Bi2O3系统玻璃和微晶玻璃的结构

通过传统熔体冷却方法制成了Ｐ２Ｏ５ＰｂＯＢｉ２Ｏ３系统玻璃、微晶玻璃及晶体，利用Ｘ射线衍射谱、红外光谱和喇曼光谱考察了该系统中晶体、微晶玻璃及玻璃结构上的差异。结果表明，晶体中含不带Ｐ＝Ｏ双键的［ＰＯ４］四面体；微晶玻璃中含少量带Ｐ＝Ｏ双键的［ＰＯ４］四面体及较多量不带Ｐ＝Ｏ双键的［ＰＯ４］四面体；玻璃结构中Ｐ５＋主要以带Ｐ＝Ｏ双键的［ＰＯ４］四面体形式存在，这些［ＰＯ４］四面体间共顶而形成链式结构，链与链之间通过Ｐｂ２＋或Ｂｉ３＋离子联接而形成层状无定形玻璃结构     

The origin of a two-stage endothermic reaction in Zr36Ti24Be40 metallic glass

The origin of a two-stage endothermic reaction in Zr₃₆Ti₂₄Be₄₀ metallic glass was investigated by differential scanning calorimetry (DSC), thermo-mechanical analyzer (TMA) and high resolution transmission electron microscopy (HREM). HREM image of a specimen heated to 420°C under a constant applied tensile stress of 3 MPa showed the formation of medium-range-ordered clusters 1 nm to 2 nm in size. This phenomenon is attributed to strain-induced deformation. This suggests that the formation of clusters may be an appropriate interpretation of the additional endothermic heat in the supercooled liquid region.     

Zr_(56.6)Cu_(17.3)Ni_(12.5)Al_(9.6)Ti_4块体非晶合金的玻璃形成能力

采用低纯度的原料,通过电弧熔炼铜模铸造法制备了直径达10mm的Zr56.6Cu17.3Ni12.5Al9.6Ti4非晶合金圆棒。该合金玻璃转变温度tg=385.8℃,晶化温度tx=464.2℃,过冷液相区温差Δtx=78.4℃,约化玻璃温度trg(tg/tmL)=0.62。以基于DTA的合金凝固点偏移的方法确定该合金的临界冷却速度Rc=7.1℃/s,低于商业合金Vit.105合金的临界冷速(约为10℃/s)。楔形试样对比结果显示:Zr56.6合金试样中的非晶组织区域明显大于Vit.105合金的,预示前者具有较好的实际玻璃形成能力。以上结果表明,Zr56.6Cu17.3Ni12.5Al9.6Ti4合金是Zr Al Ni Cu Ti系中玻璃形成能力最强的合金之一。     

铸造废砂制备泡沫玻璃工艺的研究

研究以铸造废砂、废玻璃为主要原料,适量添加助剂制备泡沫玻璃的工艺技术,研究结果表明:当铸造废砂的总含量达到60%,可制备出容重为420 kg/m3,导热系数为0.059[W/(m·K)],抗压强度为2.7 MPa的泡沫玻璃,这种材料主要由非晶态玻璃、SiO2及少量铁酸钙组成;可作为建筑材料、隔绝材料、漂浮材料在建筑、化工、造船行业使用.     

非晶态合金的形成及研究进展(二)

本文从玻璃化转变理论．非晶态形成的热力学与动力学、玻璃形成能力的表征、块体非晶合金的形成准则以及“非晶十纳米晶”复合组织的形成准则等方面全面综述了非晶态合金的形成及其研究进展,最后简要讨论了目前存在的问题及发展趋势。     

非晶态合金的形成及研究进展(一)

本文从玻璃化转变理论,非晶态形成的热力学与动力学,玻璃形成能力的表征,块体非晶合金的形成准则以及“非晶＋纳米晶”复合组织的形成准则等方面,全面综述了非晶态合金的形成及其研究进展,最后简要讨论了目前存在的问题及发展趋势。     

Effect of cold rolling on glass transition of Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30) bulk metallic glass

Zr55Al10Ni5Cu30 bulk metallic glass was prepared through water-cooled copper mold suction casting, and was rolled up to 95% in thickness reduction. The structures and thermal stabilities of the as-cast and as-rolled specimens were examined by X-ray diffractometer and differential scanning calorimeter. As the thickness reduction increases, the crystallization onset temperature, peak temperature and the apparent activation energy of crystallization almost keep constant, while the glass transition temperature decreases from 681 to 671 K and the apparent activation energy of glass transition increases from (404±26) to (471±29) kJ/mol. The glass transition process is markedly affected by the rolling induced changes of microstructure and structural relaxation.     

Nd60Al10Fe20Co10金属玻璃的变形行为

利用材料测试系统(MTS)、X-Ray衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段研究了Nd基大块金属玻璃的变形行为和断裂特征.Nd基大块金属玻璃样品在室温下是脆性断裂,大约在500 K时变形模式从非均匀变形转变为均匀变形,在523 K以上表现出显著的塑性变形.在5×10-4 m/s的应变速率下,这种Nd基大块金属玻璃材料在523 K～600 K之间出现明显的屈服应力下降现象,随后进入1种稳定的粘性流动状态,而且这种屈服下降现象与温度和应变速率有关.这种在过冷液相区的变形行为与其他大块金属玻璃变形特征相似.合金的这种塑性变形行为表明了其存在稳定的过冷液相区,同时对其变形行为的研究有助于进一步了解Nd基大块金属玻璃的反常热稳定性.     

应用调制差示扫描量热计（Modulated—DSC）分离非晶态合金的玻璃化转变

应用调制差示扫描量热计对非晶态合金Ｌａ５５Ａｌ２５Ｎｉ１０Ｃｕ１０,Ｍｇ６５Ｚｎ３５,Ｎｄ６０Ｆｅ３０Ａｌ１０以及Ｚｒ３０Ｙ３０Ａｌ１５Ｎｉ２５的玻璃化转变过程进行了研究。在Ｍｇ６５Ｚｎ３５和Ｎｄ６０Ｆｅ３０Ａｌ１０合金中观察到了玻璃化转变;在Ｍｇ６５Ｚｎ３５,Ｎｄ６０Ｆｅ３０Ａｌ１０以及Ｚｒ３０Ｙ３０Ａｌ１５Ｎｉ２５中甚至观察到两个玻璃化转变过程。由于能够清楚地观察到玻璃化转变过程,因此可以得到     

KINETIC STUDY ON FORMATION OF BULK GLASS STATE Zr52.5Ni14.6Al10Cu17.9Ti5 ALLOY

１ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＭｏｓｔｍｅｔａｌｉｃａｌｏｙｓｕｓｕａｌｙｈａｖｅａｌｏｗｅｒｇｌａｓｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＴｇ,ｔｈｅｉｒｇｌａｓｓｔａｔｅａｒｅｆｏｒｍｅｄｉｎｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｆａｓｔｅｒｃｏｏｌｉｎｇ...