Fe78-2xCrxMoxSn2P10Si4B4C2(x＝2,4)块体非晶合金的制备和性能

本文用铜模上吸铸法制备Fe78-2xCrxMoxSn2P10Si4B4C2(x=2，4，原子百分比)块体非晶合金系列，制备出直径达2．5mm的Fe74Cr2Mo2Sn2P10Si4B4C2非晶合金棒材和直径达2mm的Fe74Cr2Mo2Sn2P10Si4B4C2非晶合金棒材。发现Fe74Cr2Mo2Sn2P10Si4B4C2具有32K的超冷液相区和高达0．61的约化玻璃转变温度，具有很强的玻璃形成能力。当x=2和x=4时非晶合金的居里温度分别为538K和455K，饱和磁感应强度分别为1．06T和0．71T。     

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。     

放电等离子烧结法制备Fe_(74)Al_4Sn_2(PSiBC)_(20)块体非晶合金磁粉芯

利用真空单辊急冷法和球磨法分别制备出Fe74Al4Sn2(PSiBC)20非晶合金带材和非晶合金粉末。并利用放电等离子烧结法(SPS)制备出14 mm×6 mm×2 mm的Fe74Al4Sn2(PSiBC)20块体非晶合金磁粉芯,测试了Fe74Al4Sn2(PSiBC)20块体非晶合金磁粉芯(40匝绕线)在1 kHz~1 MHz,0~1 A直流偏流下的磁性能。结果表明:Fe74Al4Sn2(PSiBC)20块体非晶合金磁粉芯具有较好的抗直流偏流性能和较高的磁导率。较低的价格、较好的成型性和良好的软磁性能使Fe74Al4Sn2(PSiBC)20块体非晶合金磁粉芯具有良好的应用前景。     

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。     

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。     

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.     

非真空熔炼下负压铜模吸铸制备块体非晶合金

研究了非真空熔炼条件下制备块体非晶合金的方法，并设计研制出配套装置。采用非真空条件下高纯流动氩气保护熔炼，再利用外界产生的负压通过导管将玻璃熔体引入紫铜模具内快速冷却制备试样。选用工业纯度的Mg、Cu、Y原材料和Mg65Cu25Y10合金进行试验，成功制备出直径为3mm的完全非晶棒状试样，经检验表明其玻璃转变温度为422K，合金晶化湿度为468K。     

铁基块体非晶合金的制备及其晶化动力学

采用工业用原材料在铜模吸铸条件下制备了直径为2 mm的Fe50Co7Ni13Zr10B20块体非晶合金.利用X射线衍射仪(XRD)、差分扫描量热计(DSC)对铸态样品的结构、非晶合金的热稳定性、晶化动力学行为进行了研究.该合金的玻璃转变温度Tg、初始晶化温度Tx1、过冷液相区△Tx1约化玻璃转变温度Trg分别为804 K、875 K、71 K和0.59.采用连续加热方法对其晶化动力学进行了研究,得到其玻璃转变激活能和晶化峰激活能分别为339.2 kJ/mol和326.4 kJ/mol,表明合金具有强的热稳定性.由VFT方程拟合获得该非晶合金的脆性参数m为23.     

镁基块体非晶合金制备及其晶化处理

在空气中采用普通铜模浇注法制备了Mg65Cu22Zn3Y5Nd5块体合金试样,利用X射线衍射确定铸态样品的非晶态性质,用差示扫描量热仪(DSC)分析合金的玻璃转变、晶化和熔化行为。研究表明,能形成完全非晶态试样的最大尺寸为4·5mm,试样的过冷液相区△Tx为51·3K,约化玻璃转变温度Trg为0·59。与无锌合金比较,Mg65Cu22Zn3Y5Nd5金属玻璃的晶化转变行为更为复杂,表现为明显的三级晶化。对Mg65Cu22Zn3Y5Nd5非晶合金进行等温退火处理后,发生了非晶态向晶态的转变,原本单一非晶峰上出现了与晶体相对应的尖锐晶体峰。当采用分步退火处理时,组织更为均匀细小。     

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。     

Fe75-xMxHf3Y2B20(M=Co, Nb; x=0, 4)块体非晶合金的制备及其热、软磁性能

采用单辊法和铜模铸造法制备了Fe75-xMxHf3Y2B20(M=Co,Nb;x=0,4 at%)合金系的非晶薄带和非晶棒样品,并测试了该非晶合金系的差示扫描量热曲线、X射线衍射图谱和软磁性能.结果表明:少量的Nb或Co替代Fe75Hf3Y2B20中的Fe元素,合金的热稳定性和玻璃形成能力可得到明显的提高;其中Fe71Nb4Hf3Y2820的过冷液相区宽度△Tx高达75 K,约化玻璃转变温度Trg为0.58,直径达4 mm,饱和磁感应强度为0.97～1.08 T,该非晶合金同时具有较大的热稳定性、较强的玻璃形成能力和较好的软磁性能.     

四种块体非晶合金在过冷液相区内的微成形能力

采用Si模制作的V型槽微压印实验评价了4种具有不同脆度的块体非晶合金(Pd40Cu30Ni10P20,Zr65Cu15Al10Ni10,Cu46Zr42Al7Y5,Zr58.5Cu15.6Al10.3Ni12.8Nb2.8)在过冷液相区内的微成形能力.结果表明,尽管不同的BMG表现出不同的表观粘度,但在相同的应变条件下,各种BMG却呈现出相似的充型面积,这表明它们具有相似的微成形能力.这一结果源于在本实验条件下(成形温度T=1.07Tg,应变率(ε)=2×10-3s-1),各BMG均遵循相同的牛顿流变机制.最后,通过有限元模拟验证了这一结论.     

Ce基非晶合金的研究进展

Ce基块体非晶合金具有低弹性模量、低玻璃化转变温度、良好非晶形成能力等特点,与传统的Zr基、Ti基、Fe基、Pd基等体系的块体非晶合金相比,Ce基块体非晶合金在过冷液相区内进行均匀塑性变形加工时所需的温度条件更低,由于具有与塑料材料相似的低温热塑性行为特征,因此也被人们称为金属塑料。本文主要介绍了Ce-Al-M、Ce-Al-Cu-X、Ce-La系和Ce-Ga系等块体非晶合金体系,并结合Ce基块体非晶合金不同于传统非晶合金的独特微观结构特征和性能优势,对其在微器件制造、数据存储等领域的应用前景进行了讨论,同时针对Ce基块体非晶合金研究目前存在的问题以及未来发展的方向进行了分析。     

Ta，b和MoTi50Ni20Cu25Sn5非晶合金玻璃形成能力的影响

利用旋转铜辊急冷法和铜模铸造法制备非晶合金薄带或圆棒，并采用X衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和差示热分析仪(DTA)研究了Ta，Nb和Mo对Ti50Ni20Cu25Sn5非晶合金玻璃形成能力(GFA)的影响。结果表明，Ta的添加提高了Ti50Ni20Cu25Sn5合金的GFA，Mo的添加降低了该合金的GFA，Nb的添加剂对该合金的GFA没有明显的影响；含Ta合金具有超过60K的宽过冷液态区(△Tx)，且其约化玻璃转变温度因子(Tg／Tm)大于含Nb合金和含Mo合金；采用常规铜模铸造法制备出了直径为lmm的(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)98Ta2和(Ti0.5Ni0.2Cu0.5Sn0.05)96Ta4块状非晶圆棒；(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)98Ta2块状非晶圆棒的Tg，△Tx和Tg／Tm分别为678K，84K和0．60，而(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)96Ta4块状非晶圆棒的Tg，△Tx和Tg／Tm分别为680K，70K和0．60。     

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...     

Fe/Co比对FeCoBSiNb系大块非晶合金晶化行为的影响

采用Kissinger、Ozawa和MKN法研究Fe/Co比例变化对(FexCo1-x)72B19.2Si4.8Nb4系大块非晶合金晶化行为的影响。结果表明,当x在0.3～0.7之间变化时,所制备的直径为2mm的(FexCo1-x)72B19.2Si4.8Nb4系合金棒为完全非晶结构;玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx及晶化峰值温度Tp随加热速率的增大均向高温区移动;用Kissinger法、Ozawa法和MKN法测定的非晶合金激活能结果非常接近,其中Kissinger法和MKN法测得的结果稍大,且都呈现出Ex>Ep>Eg的规律性;随着Fe含量的增加,晶化激活能Ex先增大后减小,而阶段晶化激活能Eo最大值呈下降趋势。     

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）。