大块金属玻璃Pd40Ni10Cu30P20结构弛豫的研究

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了大块金属玻璃Pd40Ni10Cu30P20的结构弛豫。结果表明金属玻璃Pd40Ni10Cu30P20的结构驰豫可分为2个阶段：在400K～520K的温度范围,样品发生的是低温结构弛豫,所伴随的结构变化是局域的和短程的,自由体积没有发生明显湮灭,所以样品的密度变化不大。而在520K～玻璃转变温度Tg的温度范围,样品发生的是高温结构弛豫,在这一过程中发生原子的中长程扩散,部分自由体积通过样品表面发生湮灭,因而导致样品的密度显著增加。实验还表明,在Tg以下进行预退火处理使得大块金属玻璃Pd40Ni10Cu30P20的玻璃转变激活能明显降低,但对后续的晶化过程的影响不大。     

TMDSC表征Al85Ni5Y6Fe2Co2金属玻璃的玻璃转变

Al85Ni5Y6Fe2Co2金属玻璃在240℃等温退火15 min后,示差扫描量热仪(DSC)曲线出现2个吸热台阶,一般认为该现象由2个玻璃转变引起,但温度调制示差扫描量热仅(TMDSC)结果表明2个吸热台阶并非对应2个玻璃转变.透射电子显微镜Z衬度相及EDS扫描曾观测到300℃非等温退火的样品发生非晶相分离现象,但TMDSC在该样品中也仅观测到1个玻璃转变.     

镁基大块金属玻璃的研究进展

Mg基大块金属玻璃因其低成本和高比强度而有望成为轻质高强度结构材料,引起人们研究的极大兴趣。综述了Mg基大块金属玻璃的研究情况,重点介绍了新成分设计和力学性能改善等方面的研究情况。     

Nd60Fe20Al10-xCo10Bx非晶合金的结构、磁性能和晶化行为的研究

采用示差扫描量热法(DSC),X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究了Nd60Fe20Al10-xCo10Bx(x=0,2,5)大块非晶合金的结构、磁性能和晶化行为。结果表明：Nd60Fe20Al10-xCo10Bx非晶合金在晶化前既没有发生玻璃转变也没有过冷液相区;Nd60Fe20Al10Co10合金的DSC曲线上在360℃～475℃之间有1个宽的放热峰,加入2at％～5at％的B后该放热峰消失。铸态Nd60Fe20Al10-xCo10Bx(x=0,2,5)大块非晶合金在室温具有硬磁性。随B含量的增加,合金的内禀矫顽力显著增加,而饱和磁化强度和剩磁则有所下降。B的加入使Nd60Fe20Al10Co10合金的晶化行为发生明显变化。     

用铜模铸造法制备CuZr基大块金属玻璃

近10年来开发了一系列的块体金属玻璃，由于其优越的物理和力学性能而有可能成为很有发展前途的功能材料和结构材料。目前只有几种块体金属玻璃可以获得直径〉20mm的材料如Zr基合金（Zr55 Al10 Ni5 Cu30 Zr41．2 Ti13．8 Cu12．5 N10 Be22．5），Pd基（Pd40 Ct30 Ni10 P20），Pt基（Pt57．5 Cu14.7 Ni5.3 P22．5），     

镁基大块金属玻璃的研究进展

从发展过程、制备、性能、复合材料等几个方面,对镁基大块金属玻璃的研究进展进行了回顾,并对镁基大块金属玻璃研究中遇到的问题和镁基大块金属玻璃的发展前景进行了探讨,认为在重视开发新型镁基大块金属玻璃的同时,必须不断探索镁基大块金属玻璃制品的开发和商业应用。     

Ti53Cu27Ni12Hf3Al7Si3B1大块金属玻璃的制备及性能研究

用单辊甩带法和铜模铸造法制备了新型Ti基大块金属玻璃Ti53Cu27Ni12Hf3Al7Si3B1.DSC、DTA研究表明该合金具有较高的热力学稳定性,其第1晶化温度Tx1、玻璃转变温度Tg、过冷液相区间ΔTx以及约化转变温度Trg分别为705、750、45、0.63 K.压缩性能研究其压缩断裂强度、弹性模量和压缩塑性变形量分别为2 304 MPa、120 GPa和1.1%.研究发现,具有复杂拓扑结构的原子配比提高了Ti53Cu15Ni18.5Al7Hf3Si3B0.5大块金属玻璃的力学性能和热力学性能.     

大块金属玻璃基复合材料制备技术研究进展

介绍了国内外几种制备大块金属玻璃基复合材料的方法和形成的组织，阐明了组织中增强相对力学性能的影响，展望了大块金属玻璃基复合材料的发展趋势。     

陶瓷颗粒增强Mg65Cu20Zn5Y10块体金属玻璃复合材料

在块体玻璃形成合金Mg65Cu20Zn5Y10中添加10％(体积分数)的SiC或15％的TiB2陶瓷颗粒,经铜模浇铸形成块体金属玻璃复合材料．这些第二相颗粒的引入对基体合金的玻璃形成能力未产生明显的不良影响．陶瓷第二相颗粒弥散分布于金属玻璃基体上．复合材料的轴向压缩断裂强度达到1GPa,为Mg65Cu20Zn5Y10块体金属玻璃的1．2倍．Mg65Cu20Zn5Y10块体金属玻璃的断裂发生于弹性形变阶段,断裂前几乎观察不到塑性形变．与之相对照,含有TiB2颗粒的复合材料断裂前可表现出约0．9％的塑性应变．     

制备条件对Zr基大块金属玻璃复合材料组织与性能的影响

分别采用低压铸造/水冷铜模急冷成形和熔体水淬的方法制备了Zr56.2Ti13.8Nb5.0Cu6.9Ni5.6Be12.5内生β相/BMG基体复合材料,表征了材料的微观组织特性,测试了材料的室温压缩性能。结果表明,复合材料的微观组织特性,包括β相的体积分数、形貌和尺寸等,对其制备条件是非常敏感的。不同的制备方法、不同的试样形状与尺寸提供了不同的熔体冷却速率。相对低的熔体冷速导致了更多、更粗大的β相的形成;复合材料的室温压缩性能取决于其微观组织特性,多而粗大的β相使材料的宏观塑性应变明显增加。     

Microstructure and mechanical properties of Zr-Cu-Al bulk metallic glasses

Zr49Cu46Al5 and Zr48.5Cu46.5Al5 bulk metallic glasses（BMGs） with diameter of 5 mm were prepared through water-cooled copper mold casting. The phase structures of the two alloys were identified by X-ray diffractometry（XRD）. The thermal stability was examined by differential scanning calorimetry（DSC）. Zr49Cu46Al5 alloy shows a glass transition temperature, Tg, of about 689 K, an crystallization temperature, Tx, of about 736 K. The Zr48.5Cu46.5Al5 alloy shows no obvious exothermic peak. The microstructure of the as-cast alloys was analyzed by transmission electron microscopy（TEM）. The aggregations of CuZr and CuZr2 nanocrystals with grain size of about 20 nm are observed in Zr49Cu46Al5 nanocrystalline composite, while the Zr48.5Cu46,5Al5 alloy containing many CuZr martensite plates is crystallized seriously. Mechanical properties of bulk Zr49Cu46Al5 nanocrystalline composite and Zr48.5Cu46.5Al5 alloy measured by compression tests at room temperature show that the work hardening ability of Zr48.5Cu46.5A15 alloy is larger than that of Zr49Cu46Al5 alloy.     

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。     

Cu_(50-x)Zr_(40+x)Al_5Nb_5合金非晶形成能力、组织结构及力学性能研究

选择Cu50-x Zr40+x Al5Nb5(x=0,2,4,6)合金,研究主要元素成分变化对非晶形成能力和组织的影响,分析了组织结构和力学性能的关系。结果表明,玻璃形成最优成分为Cu46Zr44Al5Nb5,ΔTx、Trg、γ参数分别为51.9 K,0.60,0.401,具有良好的热稳定性。全非晶结构的Cu46Zr44Al5Nb5合金其断裂强度高达1811 MPa,无明显宏观塑性变形;断口表面较平整,且伴有明显的脉络状花样大面积的分布在断面上,扩展方向一致。非晶-晶体复合结构的Cu44Zr46Al5Nb5合金具有较好综合力学性能,其断裂强度达到1747 MPa,塑性应变为3.94%;断口平滑区分布着大面积细密且深的脉络状花样,剪切带宽度约为40μm,与压缩轴向约成45°。Cu44Zr46Al5Nb5合金析出结晶相的尺寸小于剪切带的宽度,且分布均匀,外力加载时对非晶基体起到一定的增韧作用。结晶相的组织结构和尺寸分布决定了非晶-晶体复合材料的力学行为。     

Ti基大块金属玻璃的研究与应用

阐述了Ti基大块金属玻璃(BMG)的成分设计原则及制备方法,并对Ti基非晶合金及其部分晶化复合材料的力学性能及断裂机理进行了评述。结果表明：Ti基大块金属玻璃具有较高的断裂强度、弹性延伸率及一定的塑性延伸率,而经过部分晶化获得的非晶合金基纳米颗粒复合材料,其室温塑性获得很大的改善。在此基础上探讨了该合金目前所存在的问题、研究热点以及其应用前景。     

非晶合金Zr52．5Cu27Ni5．5Al12Nb3中纳米晶的形成及其对压缩力学性能的影响

采用射流铸造法在水冷铜模中制备出成分为Zr52．5Cu30-xNi5．5Al12Nbx（x=0,3）的块体非晶合金。x=0时,样品为完全非晶结构;x=3时,试样的组织为非晶基体上均匀分布着尺度为20nm的富含Zr和Nb的成分偏聚区,同时富集区内镶嵌着尺寸为5nm左右bcc结构的Zr-Nb固溶体纳米颗粒。Zr52．5Cu27Ni55Al12Nb3合金的强度较具有完全非晶结构的Zr52.5Cu3027Ni55Al12合金有明显的提高：断裂强度由1600MPa增加到1964MPa。非晶基体上析出的纳米颗粒和成分偏聚增加了剪切变形的阻力。同时,基体变形由单滑移（x=0）转变为多滑移（x=3）,并且滑移相互交错,避免了由于不均匀形夺诰成的据前脆断。提高了基体的强度。     

Glass forming ability and mechanical properties of Nb-containing Cu–Zr–Al based bulk metallic glasses

Mechanical properties of (Cu₅₀Zr₄₃Al₇)_100-xNb_x (x=0,1,3,6,9) bulk metallic glasses rods with a diameter of 2.5～mm prepared by suction casting method were studied. The results of uniaxial compression tests at room temperture show that the best mechanical properties of 2.8% and 1.98 GPa for plastic strain and fracture strength, respectively, in the sample with x=3. Microstructure, fracture surface and shear bands of the samples were observed by SEM and XRD methods.     

铸造温度对Zr_(53.9)Cu_(29.4)Ni_(4.9)Al_(9.8)Fe_2块体金属玻璃力学性能和组织的影响(英文)EI北大核心CSCD

在水冷铜坩埚中采用铜模吸铸法以不同的铸造温度制备出直径3mm的Zr53.9Cu29.4Ni4.9Al9.8Fe2合金试样,研究了铸造温度对锆基块体金属玻璃力学性能和组织的影响。研究结果表明,对于试样的非晶结构,存在一个临界铸造温度,低于此温度会有晶体相析出。在一定范围内提高铸造温度可以提高锆基块体金属玻璃的压缩断裂强度和轻微降低塑性。当铸造电压升高至9kV时,不但可以提高合金试样的压缩断裂强度,同时提高其塑性,其塑性达到2.62%。通过控制与自由体积和残余应力相关的铸造温度,可以调节锆基块体金属玻璃的力学性能。     

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.     

熔体过热水平对Cu36Zr48Ag8Al8块体非晶合金热稳定性和力学性能的影响

熔体过热度对Cu36Zr48Ag8Al8块体非晶合金的热稳定性和力学行为有显著影响。高的过热水平制备非晶合金的比热容大,初始缺陷密度小,热稳定性高。过热度越小,压缩塑性越小;抗压强度和维氏硬度随着过热度的减小先增加后下降。自由体积和残余应力共同影响不同吸铸电压制得非晶合金的力学性能     

不同元素掺杂对Zr基非晶形成能力及力学性能的影响

在水冷铜坩埚中采用铜模吸铸法制备成直径为3 mm的Zr63Cu17.5Ni10Al7.5TM2(TM=Y,Fe,Ti)合金圆棒.通过X射线衍射(XRD)、差热分析(DSC)、力学性能及断口扫描(SEM)检测,结果表明Y、Fe、Ti元素微量掺杂可以得到完全非晶,Fe、Ti元素掺杂的试样具有较高的非晶形成能力和热稳定性(△...