Cu_(46)Zr_(46)Al_8块体非晶合金的晶化动力学研究

在连续加热和等温加热条件下,对Cu_(46)Zr_(46)Al_8块体非晶合金的晶化动力学行为进行了研究。在连续加热条件下,非晶合金具有与升温速度相关的非常明显的动力学特征。利用Kissinger方程计算得到的晶化激活能Ex和Ep分别为(355±10)kJ/mol和(403±10)kJ/mol。借助Johnson-Mehl-Avrami (JMA)模型,通过求解等温晶化过程的Avrami指数和局部Avrami指数揭示了非晶合金的晶化机制。这一晶化机制在其晶化激活能与晶化体积分数的关系中得到验证。等温晶化动力学研究表明,Cu_(46)Zr_(46)Al_8块体非晶合金在过冷液相区的晶化为初级晶体相的长大和二级晶化相的形核、长大的共同作用机制。     

放电等离子烧结-非晶晶化法合成钛基块状非晶复合材料

鉴于块状非晶合金(BAAs)的低塑性特征,回顾了利用放电等离子烧结?非晶晶化法制备高性能块状材料的成形技术,即先机械合金化制备钛基多组元非晶合金粉末,然后利用放电等离子烧结在粉末的过冷液相区固结非晶粉末,再利用非晶晶化法使烧结的非晶块体在随后的烧结和热处理过程中晶化析出β-Ti延性相,控制延性相的形貌、尺度和分布,合成以非晶相或β-Ti晶化相为基体的钛基块状非晶复合材料(CBBAAs),研究不同添加或替换组元对TiNbCuNiAl非晶粉末颗粒尺寸、热物性和微观结构的作用,探索了不同烧结参数对合成的CBBAAs微观结构和力学性能的影响规律,揭示合成含晶化相CBBAAs的理论基础和非晶晶化过程中晶粒形核长大的规律,提出并利用发展的软硬模型来阐释应力作用下CBBAAs的断裂机理。研究结果提供一种极具前途的粉末冶金复合材料制备方法,该方法能制备尺寸较大、力学性能优异的含晶化相的块状复合材料。     

Nb对非晶态Fe—Co—Nd—B合金的晶化动力学的影响

在Fe-Co-Nd-B非晶合金中添加4%的Nb(原子分数)可延迟其晶化过程,提高晶化温度,并使其热稳定性显著提高.Nb抑制Fle3B晶化相的形核,但促进Fe23B6相的形核及长大.Nb可使晶化相的平均晶粒尺寸从30-60 nm减至14-20 nm.Nb使由初始晶化温度计算的晶化激活能明显降低.Fe-Co-Nd-B合金中,α-Fe(Co),Fe3B和Nd2(Fe,Co)14B晶化相的形核过程要难于长大过程,而加Nb后α-Re(Co),Fe23B6和Nd2(Fe,Co)14B晶化相的长大过程要难于形核过程,但Nb基本未改变晶化相的形核及长大机制.非晶合金的晶化主要是一维界面控制的形核以及形核率随时间减小的三维长大过程.     

NiTiZrAlCuSi块体非晶合金等温晶化动力学

利用铜型铸造法制备了Ni42Ti20Zr21.5Al8Cu5Si3.5块体非晶合金,采用示差扫描量热计(DSC)对Ni42Ti20Zr21.5Al8Cu5Si3.5块体非晶合金的等温晶化动力学进行了研究.利用JMA方程对等温晶化过程进行了分析,结果表明该合金的等温晶化过程始于一维界面控制的形核及长大,等温晶化的主要阶段为Avrami指数大于3.0的三维形核和长大过程.     

块体非晶合金(La0.6Ce0.4)65Al10Cu25晶化行为的研究

利用铜模铸造法制备(La0.6Ce0.4)65Al10Cu25块体非晶合金,通过X射线衍射和差示扫描量热法对该非晶合金的热稳定性和晶化行为进行研究。利用J-M-A方程对其等温晶化动力学进行分析,该合金平均Avrami指数在2.39～3.38之间。区域Avrami指数n(x)分析表明,晶化初期n(x)趋于3;晶化中期阶段,n(x)由2.5变化到3.5,在此过程中,当2.5相似文献   

熔盐电解制备低成本Ti12LC钛合金的研究

利用覆盖渣技术在非真空条件下成功制备出了直径为3 mm的Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金.采用差示扫描量热法(DSC),将Johnson-Mehl-Avrami理论拓展应用于非晶合金的非等温晶化过程研究.结果表明,Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的连续升温晶化过程Avrami指数及形核率随升温速率的升高而呈下降趋势,同时随晶化过程进行呈先增加后减小的规律.Avrami指数最大值出现在晶化体积分数0.3～0.4之间,在低升温速率下Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金部分晶化过程出现三维形核界面控制长大的形式.     

Cu47Ti34Zr11Ni8块体非晶合金的热稳定性和力学性能

采用差压铸造法成功制备了Cu47Ti34Zr11Ni8块体非晶合金,研究了其热稳定性和力学性能.结果表明:该块体非晶合金的玻璃转变温度Tg=672 K,晶化温度Tx1=735 K,过冷液相区△Tx=63 K,约化玻璃温度Trg=0.575,弯曲断裂强度高达2 350 MPa,断裂前弹性变形量为2.1%,弯曲模量为102 GPa;淬态微米级结晶相的出现使合金的三点弯曲断裂强度下降至1 100 MPa.     

预退火处理对非晶Cu-Ti合金晶化过程动力学的影响SCIEI

对非晶Cu_(40)Ti_(60)合金引入一种预退火处理工艺,利用DSC研究了急冷态及预退火处理样品的晶化过程动力学,发现预退火处理使非晶合金的晶化温度、晶化激活能和Avrami指数值下降。由实验结果和理论分析得到了非晶Cu_(40)Ti_(60)合金的形核激活能和长大激活能。     

Nb添加对Cu-Zr非晶合金等温晶化动力学的影响

采用铜模吸铸法制备了Cu50.3Zr49.7Nbx(x=0,2)块体非晶合金.利用示差扫描量热分析(DSC)研究了2at％Nb的添加对Cu-Zr非晶合金在过冷液相区等温晶化行为的影响.结果显示Cu基合金的等温晶化动力学符合JMA方程的定量描述.含微量Nb的合金具有更长的晶化孕育时间、更宽的反应放热峰以及更低晶化速率常数k和Avrami指数n,与此同时局域Avrami指数n随晶化体积分数的变化和Nb的添加而改变.这表明微量Nb添加在抑制合金形核,提高其热稳定性的同时,也改变了Cu基合金的等温晶化过程.     

过冷Cu-40%Pb合金熔体的相选择与偏晶胞形成机制

采用循环过热与玻璃熔融净化相结合,铜模快淬法制备了不同过冷度的Cu-40%Pb过偏晶合金,结合能谱分析及相关理论,对液相分离初期合金熔体形核竞争进行了研究。结果表明,富Cu的L1相作为优先相首先从合金熔体中液相形核,这是Cu-Pb过偏晶合金熔体在后续凝固过程中的偏晶胞的来源。     

Structure relaxation and crystallization of Al83Ni10Ce7 metallic glass

Structure relaxation and crystallization of Al₈₃Ni₁₀Ce₇ metallic glass were studied by different scanning calorimetry (DSC) and X-ray diffraction (XRD). According to the DSC scan, it is interesting to find that the second exothermic peak changes with pre-annealing temperatures (below glass transition temperature), suggesting a change in the amorphous structure upon relaxation. Continuous heating crystallization and isothermal crystallization exhibit different crystallization mechanism of the present alloy. fcc-Al and a metastable phase precipitate simultaneously in the first stage crystallization during continuous heating; however, only a metastable phase precipitates during isothermal annealing below glass transition temperature (T_g).     

HRTEM study of crystallization of Zr–Cu–Ni metallic glass

Employing differential scanning calorimetry (DSC) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM), the micromechanism for crystallization of Zr₇₀Cu₂₀Ni₁₀ metallic glass under isothermal annealing conditions has been investigated. It is found that the relationship between the annealing temperature and the peak position, incubation time and ending time in the isothermal annealing DSC traces of Zr₇₀Cu₂₀Ni₁₀ metallic glass obeys a first-order exponential function. However, the time–temperature transformation curves of Zr₇₀Cu₂₀Ni₁₀ metallic glass at different crystallized volume fractions can be well fitted by a second-order exponential function. It is observed that at the initial crystallization stage some ordered atomic clusters precipitate first, acting as nucleation sites and facilitating the subsequent crystallization process, and the crystal growth process mainly proceeds through the atomic depositing on the previously formed crystals. This behavior confirms that the new micromechanism for crystallization of amorphous alloys proposed by Lu and Wang can also be applied to the new series of zirconium based amorphous alloys.     

Thermal stability of Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)bulk amorphous alloy during continuous heating and isothermal annealing

1　INTRODUCTIONBulkamorphousalloyspossessalongrangedis orderbutshortrangeorderstructure ,whichresem blesthestructureofliquid .Andthereisasupercooledliquidregionbeforecrystallizationofabulkamor phousalloy .Thisuniquestructureresultsinexcellentpropertiessuchashightensilestrength ,highhard ness,highimpactfractureenergy ,highelasticener gy ,highcorrosionresistance ,highviscousflowabilityandgoodsoftmagnetism[13] .Thesynthesisofmetallicglassesinabulkform (withthickness >1mm )wassuccessfullyachi…     

SiO2-Al2O3-CaO-Fe2O3系微晶玻璃的晶化过程

利用差热分析（ＤＴＡ）、红外吸收光谱（ＩＲ）、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）和扫描电镜（ＳＥＭ）等手段研究了ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＯ－Ｆｅ２Ｏ３系微晶玻璃晶化过程及其结晶化过程及其结晶动力学。结果表明：ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＯ－Ｆｅ２Ｏ３系微晶玻璃晶化过程中,初晶相是钙铁透辉石,钙铝黄长石是中间过渡相且随晶化温度的提高而消失,最终晶相只有钙铁透辉石;晶体生长指数为２．９,属三维生长。玻璃网络中主要有     

交叉轧制钼带冷深冲性能及微观组织研究

采用单辊急冷法制备了Fe71Nb6B23非晶薄带,并用差示扫描热分析法(DSC)研究了该非晶合金的变温晶化动力学.从DSC曲线可知,玻璃化转变温度Tg、晶化起始温度Tx和晶化峰值温度Tp均随着升温速率的增加向高温方向移动,这些特征温度均具有明显的动力学效应.分别利用Kissinger方程和Ozawa方程计算了该Fe基非晶薄带的玻璃化转变激活能Eg、晶化激活能Ex和激活能Ep,并解释了此非晶合金具有高的热稳定性的热力学机制.结果表明:两种方程计算得出的Ex均大于Ep,表明该合金的形核过程比晶粒长大更为困难;晶化的动力学效应较玻璃化转变更为明显.     

W17.9Ni65.6B13.5V3非晶合金的非等温晶化动力学研究

采用单辊急冷法制备了W17.9Ni65.6B13.5V3非晶薄带,并用X射线衍射(XRD)和示差扫描量热分析仪(DSC)研究了该非晶合金的变温晶化动力学。结果表明：玻璃转变温度Tg、晶化起始温度Tx和晶化峰值温度Tp均随着升温速率的增加而提高,具有明显的动力学效应;利用Kissinger方程和Ozawa方程求出的W17.9Ni65.6B13.5V3非晶合金的晶化激活能Ex分别达456.9kJ/mol和471.1kJ/mol,非晶合金具有较强的热稳定性;利用Kissinger方程和Ozawa方程计算得到的晶化激活能Ex均小于晶体长大激活能Ep,表明形核过程比晶粒长大过程更容易,该非晶合金在一定条件下退火容易获得超细晶粒组织。     

Crystallization kinetics of amorphous Zr65Cu25Al10 alloy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｇｌａｓｓｆｏｒｍｉｎｇ ｍｕｌｔｉｃｏｍｐｏ ｎｅｎｔａｌｌｏｙｓｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈｖｅｒｙｌｏｗｃｒｉｔｉｃａｌｃｏｏｌｉｎｇｒａｔｅｓｗｉｔｈｉｎ 1～ 10 0Ｋ/ｓｈａｓｏｆｆｅｒｅｄｆｉｒｓｔ     

ON THE CRYSTALLIZATION OF AMORPHOUS Ni-BASE ALLOY

本文研究了非晶态Ni_(83)Cr_7Fe_3Si_4B_3合金在动态加热及等温热处理条件下的晶化过程。结果表明,对于动态加热及等温热处理两种情况,镍基非晶态合金的晶化过程相同,结晶相没有发生变化。但是,在动态加热条件下,初始晶化主要是成核结晶,而在等温热处理晶化过程中晶粒长大起主要作用。     

Zr_(55)Cu_(30)Ni_5Al_(10)大块金属玻璃的等时和等温晶化(英文)

采用差示扫描量热仪(DSC)和X射线衍射仪(XRD)研究Zr55Cu30Ni5Al10大块金属玻璃的非等温晶化转变动力学和在过冷液相区的等温晶化动力学行为。在非等温过程中,采用不同方法(Kissinger,Flynn-Wall-Ozawa和Augis-Bennett)得到的Zr55Cu30Ni5Al10大块金属玻璃平均激活能彼此之间吻合很好。此外,采用Johnson-Mehl-Avrami(JMA)模型描述Zr55Cu30Ni5Al10大块金属玻璃的等温转变动力学。研究结果表明:Zr55Cu30Ni5Al10大块金属玻璃的Avrami指数n介于2.2和2.9之间,表明其晶化机制主要是扩散控制过程。在等温晶化的过程中,晶核长大主要是三维的长程有序扩散控制的过程,平均激活能为469kJ/mol。     

Primary crystallization in Al-rich metallic glasses at unusually low temperatures

The initial stage of the primary crystallization reaction and the glass transition of the marginal metallic glass Al₈₉Y₆Fe₅ were investigated by conventional differential scanning calorimetry (DSC) and modulated differential scanning calorimetry (MDSC), microcalorimetry, X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy. A sharp onset of the primary crystallization was found by microcalorimetry and XRD studies at temperatures which were 120 °C below the primary crystallization peak observed in conventional DSC. A systematic MDSC study of annealed samples revealed a wide spectrum of glass transition onsets, which show a strong dependence on the annealing conditions. In addition, the glass transition onsets can be linked to the initial stage of the primary crystallization. The spectrum of glass transition onsets observed is discussed with respect to the occurrence of phase separation preceding the nucleation and growth of dendritic aluminium nanocrystals.