Nb元素对Zr-Cu基非晶合金力学性能的影响

采用铜模吸铸法制备了直径为3mm的(Zr_(0.48)Cu_(0.36)Al_(0.08)Ag_(0.08))_(100-x)Nb_x(x=0,1,2,4)非晶试样,分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、力学性能试验机对合金的相组成、力学性能进行研究。结果表明,随Nb含量的增加,非晶合金的玻璃形成能力不断降低,试样由完全非晶结构变为非晶基体与晶体相的复合结构。此外,试样的塑性先增加后减小,当x=2时试样塑性达到最大值,最大塑性应变为1.025%,并且出现了一定的加工硬化现象。x=4时最大断裂强度为1.723GPa且加工硬化现象最明显。因此,添加适量Nb元素有利于Zr_(48)Cu_(36)Al_8Ag_8非晶合金室温塑性的提高。     

微量添加Fe元素对CuZrAl块体金属玻璃的结构和力学性能的影响(英文)

使用水淬法制备含微量Fe元素的CuZrAl块体金属玻璃。使用X射线衍射(XRD)检测其结构;采用DSC研究Fe元素的添加对块体金属玻璃热稳定性的影响,微量添加Fe元素显著拓宽了过冷液相区。Cu44Zr48Al7Fe块体金属玻璃的塑性应变约为1.5%。使用透射电子显微镜(TEM)观察其微观结构,结果发现,添加1%～2%Fe(摩尔分数)的CuZrAl合金中出现了相分离的富CuZr非晶相。     

钛元素取代对Cu_(46)Zr_(46)(Al_(1-x)Ti_x)_8非晶合金腐蚀性能的影响

采用电化学方法结合扫描电子显微镜研究了钛元素取代对Cu_(46)Zr_(46)(Al_(1-x)Ti_x)_8(0≤x≤1)块体非晶合金腐蚀性能的影响。试验结果表明,对于基体Cu_(46)Zr_(46)Al_8非晶合金,浸泡处理降低了其抗腐蚀能力,在3. 5%Na Cl溶液中其开路电位和腐蚀电流密度分别由浸泡前的-428 m V和4. 31×10-6A/cm~2变为浸泡后的-439 m V和2. 75×10-5A/cm~2。钛元素取代对Cu_(46)Zr_(46)(Al_(1-x)Ti_x)_8块体非晶合金在中性溶液中的腐蚀性能并没有起到明显的改善作用。然而,Cu_(46)Zr_(46)(Al_(1-x)Ti_x)_8块体非晶合金在碱性Na OH溶液中却具有较好的抗腐蚀能力,这与其发生钝化现象有关。     

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。     

共格沉淀析出过程的微观结构演化相场法模拟

用铜模吸铸法制备了Zr(65-x)Cu17.5Ni10Al7.5Fex(x=0,1,2,3,4,5,at％)块体合金,利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、同步热分析(DSC)、万能试验机和扫描电镜(SEM)研究了Fe对Zr基合金的非晶形成能力、热稳定性及力学性能的影响.结果表明:适量添加Fe元素有利于提高该合金的非晶形成能力和热稳定性,当Fe含量为x=2时,其内部结构为完全非晶结构,并且此成分具有较高的GFA和热稳定性(△Tx=58 K).Fe元素的适量加入也有利于提高该合金的强度和塑性,其中x=2的块体非晶合金的抗压强度σf、断裂应变εf和塑性应变εp分别高达2338 MPa、12.4％和2.0％.     

Cu-Zr-Al-Y块体非晶合金复相材料的力学性能

利用铜模喷铸法和等温退火热处理,制备具有不同晶化程度的(Cu_(47)Zr_(45)Al)8)_(98.5)Y_(1.5)块体非晶基复相材料(BMGCs),研究了其显微组织与力学性能的关系。结果表明,随着退火温度增加,(Cu_(47)Zr_(45)Al)8)_(98.5)Y_(1.5)非晶基复相材料的晶化分数(V_f)上升,相转变进程为:非晶→非晶+Cu_(10)Zr_7→非晶+Cu_(10)Zr_7+AlCu_2Zr+Al_2Zr。晶化过程中结晶相的析出强化作用能明显提高合金的显微硬度,760K退火20min后合金最大硬度(HV)可达691。合金断裂强度随退火温度升高先增加后减小。680K等温退火后合金断裂强度达到最高,为1 950MPa。断口SEM显示随着热处理温度提高,非晶基复相材料断裂模式由韧-脆混合断裂模式向解理脆性断裂模式转变。试验结果表明,可以通过控制退火温度、退火时间等参数对Cu基块体非晶基复相材料的力学性能进行调控。     

Ni元素添加对Zr-Cu基非晶合金结构及力学性能的影响

利用铜模吸铸法制备了(Zr_(0.48)Cu_(0.36)Ag_(0.08)Al_(0.08))_(100-x)Ni_x(x=0,2,4,6)非晶合金试样,利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、差示扫描量热仪(DSC)、万能力学试验机和场发射扫描电镜(SEM),研究了Ni元素添加对(Zr_(0.48)Cu_(0.36)Ag_(0.08)Al_(0.08))_(100-x)Ni_x(x=0,2,4,6)结构及力学性能的影响。结果表明:随Ni添加量的提高,该合金内部原子排列有序度提高,非晶形成能力下降,相分离增强并析出纳米级晶体相;晶体相的析出提高了合金的塑性应变、屈服强度和断裂强度。     

微量添加Nb元素对原位合成Cu基非晶复合材料力学性能的影响（英文）

利用铜模铸造法获得(Cu_(0.6)Zr_(0.3)Ti_(0.1))_(95)Nb_5块体非晶复合材料试样。该试样中均匀分布富Nb元素的枝晶相。结果表明,相比于非晶基体,枝晶具有更低的硬度值和弹性模量,在加载变形过程中,非晶基体和枝晶界面处产生应力集中,促使非晶基体中剪切带的萌生和分叉增殖,最终获得了约2200 MPa的压缩断裂强度和6.08%断裂应变。与其他Cu基非晶复合材料相比,所制备的(Cu_(0.6)Zr_(0.3)Ti_(0.1))_(95)Nb_5非晶复合材料断裂强度没有明显的降低,证明添加Nb元素是一种非常容易和有效制备实用高强度、高塑性非晶复合材料的方法。     

过热处理时间对Zr-Cu基大块非晶合金力学性能的影响

在一定初始温度下经过不同时间的熔体过热处理,利用铜模吸铸法,制备纯非晶合金Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8棒状试样,通过X射线衍射仪(XRD)、差示扫描热分析仪(DSC)、万能力学试验机和场发射扫描电子显微镜(SEM)研究过热处理对其力学性能的影响。结果表明,在一定的处理时间范围内,随着处理时间的增长,Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8非晶合金原子排列的混乱度增加,非晶合金的平均自由体积增加,Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8非晶合金的变形局域化程度降低,变形能力随之增强,非晶合金的断裂强度和塑性得到了提高。     

Ag和Fe元素添加对Cu-Zr-Al系非晶形成能力和力学性能的影响

以Cu-Zr-Al三元系为基础,研究Ag和Fe合金组元添加对块体金属玻璃(BMG)及BMG基复合材料的非晶形成能力和力学性能的影响.在Cu-Zr-Al三元合金体系中,Cu50Zr42Al8系BMG的△Tx=61 K,Trg=0.624,γ=0.416.适量添加Ag元素能显著地提高非晶形成能力:在Cu-Zr-Al-Ag四元合金体系中,Cu43Zr45Al8Ag4、Cu45Zr42Al8Ag5、Cu40Zr44Al10Ag6、Cu43Zr41Al8A98和Cu36Zr48Al8Ag8的Trg分别为0.618、0.625、0.618、0.628和0.598,γ值分别为0.424、0.427、0.424、0.432和0.433,△TX分别为77、76、78、84和108 K.在(Cu0.36Zr0.48-Al0.08Ag0.08)100-XFex(x-=0,3,5,10,15,20)五元体系中,Fe的添加明显影响合金的非晶形成能力;尽管△TX和Trg呈下降趋势,但(Cu0.36Zr0.48Al0.08Ag0.08)97Fe3块体非晶合金仍具有较高的非晶形成能力,其△TX=103 K,Trg=566,γ=0.424:Fe的适量加入可显著提高合金的力学性能,其中(Cu0.36Zr0.48Al0.08Ag0.08)95Fe5合金的强度和塑性应变分别提高至2 249 MPa和4.9%.Fe元素的存在导致Cu36Zr48Al8Ag8合金中产生明显的相分离,使(Cu0.36Zr0.48Al0.08Ag0.08)100-xFex合金得到增强增韧.     

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。     

Stability of amorphous Al90TMxCe10—x（TM=Fe or Ni） alloys

X-ray diffraction(XRD) and differential scanning calorimetry(DSC) were used to investigate the crystallization process of amorphous Al90TMxCe10-x (atom fraction in%;TM=Fe or Ni;x=3,5)alloys,Aging effects were examined by X-ray diffraction,The structure corresponding to the prepeak for the amorphous Al90Fe5Ce5 alloy is more stble than the amorphous matrix,but it is not stable for amorphous Al90Ni5Ce5 alloy during the first crystallization stage and even decomposes at room temperature,Although both Al-Ni and Al-Fe have strong chemical bonding,the cyrstallization onset temperature of amorphous Al-Fe-Ce alloys is much higher than that of amorphous Al-Ni-Ce alloys,which is likely caused by the different stability of the structure corresponding to the prepeak.The crystallization onset temperature increases as Ce/Ni ratio increases in amporphous Al90NixCe10-x alloys,whereas it decreases as Ce/Fe ratio increases in amorphous Al90FexCe10-x alloys.A better atomic packing produces as Ce content increases because of the size mismatch in Al-Ni-Ce systems and as Fe content increases because of the increasing Fe central structural units.     

微量稀土Dy及Fe/Co比例对FeCoBSiNb块体非晶合金玻璃形成能力和磁性能的影响

采用铜模吸铸工艺成功制备了一系列的[(Fe_xCo_(1-x))_(0.72)B_(0.192)Si_(0.048)Nb_(0.04)]_(100-y)Dy_y(x=0.5,0.6,0.7,0.8,0.9;y= 0,1,2,3)块体非晶合金,并采用X射线衍射仪(XRD)、示差扫描量热分析仪(DSC)、振动样品磁强计(VSM)测试块体非晶合金的结构、热稳定性和软磁性能;分析了稀土元素Dy以及不同Fe/Co比例对FeCoBSiNb系合金玻璃形成能力(GFA)、热稳定性及磁性能的影响。结果表明:添加2at%的Dy后,合金的非晶形成能力提高,可制备出φ3mm的[(Fe_(0.5)Co_(0.5))_(0.72)B_(0.192)Si_(0.048)Nb_(0.04)]_(98)Dy_2非晶合金棒,但合金饱和磁化强度(M_s)下降;[(Fe_xCo_(1-x))_(0.72)B_(0.192)Si_(0.04)8Nb_(0.04)]_(98)Dy_2非晶合金随Fe/Co比例从5∶5增加至8∶2时,均能形成φ2 mm的非晶棒,但合金的非晶形成能力呈下降趋势,而其饱和磁化强度随铁含量的增大而提高。     

Effects of Zr on crystallization kinetics of Pr—Fe—B amorphous alloys

The effects of Zr on crystallization kinetics of Pr-Fe-B amorphous alloys have been investigated by DTA and XRD methods.It was found that for Pr8Fe86-xZrxB6(x=0,1,2)amorphous alloys,the final crystallized mixture is α-Fe and Pr2Fe14B,and the metastable Pr2Fe23B3 phase occurs during crystallization of Pr8Fe86B6 amorphous alloy,not during crystallization of Pr8Fe86-xZrxB6(x=1,2)amorphous alloys,By analyzing the activation energy of crystallization,the formation of an α-Fe/Pr2Fe14B composite microstructure with a coarse grain size in annealed Pr8Fe86B6 alloy,is attributed to a difficult nucleation and an easy growth for both the α-Fe and Pr2Fe14B in the alloy.The addition of Zr can be used to change the crystallization behavior of the α-Fe phase in Pr-Fe-B amorphous alloy,which is helpful to reduce the grain size for the α-Fe phase.     

(Fe_(1-x)Co_x)_(80)Zr_(10)B_(10)(x=0,0.1,0.2,0.3)合金的热性能、结构和磁性能研究

采用单辊快淬法制备(Fe1-x Cox)80Zr10B10(x=0,0.1,0.2,0.3)非晶合金,并对4种合金在不同温度下进行等温热处理。利用差热分析仪(DTA),X射线衍射仪(XRD),透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等测试手段对样品的热性能、微观结构及磁性能进行研究。结果表明,未添加Co元素的Fe80Zr10B10合金的热稳定性明显高于添加Co元素的合金,而(Fe1-x Cox)80Zr10B10(x=0.1,0.2,0.3)合金的热稳定性相差不大。Fe80Zr10B10和Fe72Co8Zr10B10合金的晶化过程相似;Fe64Co16Zr10B10和Fe56Co24Zr10B10合金的晶化过程相似。4种合金的矫顽力(Hc)呈现先上升后下降的趋势,在873 K达到最大值。     

块体非晶合金Fe-Ni-P-B-Ga的制备与性能

采用助熔剂净化和铜模铸造相结合的工艺，用工业纯原料制备出块体(Fe40Ni40P14B6)100-xGax(x=0-8)合金，样品为直径3mm的圆柱体或宽6mm、厚1mm的片材，长度都在10至15mm左右，XRD与DSC分析表明，x=4—6时易于形成非晶合金，测试表明，这些非晶合金具有优异的耐腐蚀性能和软磁性能，显微硬度测试表明，对相同成分合金，非晶态的显微硬度值比晶态的低，适量Ga的加入，提高了Fe—Ni—P—B合金的非晶形成能力。     

High-pressure sintering and magnetic properties of Fe86Zr11-xNbxB3 （x=5.5, 6） amorphous alloys

1 INTRODUCTION Fe-based nanocrystalline soft magnetic alloys become the focus in the world because of their ex- cellent soft magnetic properties and high saturation induction.In engineering applications , soft mag- netic alloys are usually used in bulk form with complex shape . However , nanocrystalline soft magnetic alloys in engineering applications are pre- pared through the crystallization of amorphous al- loy which is controlled by melt spinning, accord- ingly the shape and size of th…     

Mo含量对Fe_(40)Co_(40)Zr_((10-x))Mo_xB_9Cu_1(x=0,2,4)合金的微观结构,热性能和磁性能的影响

采用单辊快淬法制备Fe_(40)Co_(40)Zr_((10-x))Mo_xB_9Cu_1(x=0,2,4)系非晶合金,并对3种合金进行不同温度热处理。利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、差热分析仪(DTA)和振动样品磁强计(VSM)对合金的微观结构、热性能和磁性能进行测试分析。结果表明:Fe_(40)Co_(40)Zr_((10-x))Mo_xB_9Cu_1(x=0,2,4)3种合金第1个晶化峰的激活能随Mo含量的增加而减小,Mo的添加不利于合金的热稳定性。Mo含量的增加抑制了ZrCo_3B_2等化合物的析出,细化了结晶相的晶粒尺寸。Fe_(40)Co_(40)Zr_((10-x))Mo_xB_9Cu_1(x=0,2,4)3种非晶合金的矫顽力Hc均随退火温度的升高而逐渐增大。Mo的添加明显降低了合金的矫顽力。     

Nb对Fe-Co基合金非晶形成能力及磁性能的影响

利用铜模吸铸法制备(Fe0.5Co0.5)71-xNbxZr3Nd4B22(x=0~10)系块体合金,研究合金元素Nb的添加对该体系合金非晶形成能力(GFA)和磁性能的影响。结果表明,适当Nb的添加能有效提高合金的非晶形成能力。当Nb含量为5at%时,可获得具有完全非晶结构的块体非晶合金,该合金呈现典型的软磁性能,饱和磁化强度(Ms)为79 Am2/kg;合金的晶化温度(Tx)为957 K,晶化激活能E为538.30 kJ/mol。     

非晶合金(Fe_(1-x)Co_x)_(86)Hf_7B_6Cu_1(x=0.4~0.6)磁性的EET理论研究

采用熔体单辊急冷法制备了非晶(Fe1-x Co x)86Hf7B6Cu1(x=0.4~0.6)合金,使用穆斯堡尔谱仪、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对其进行了表征,穆斯堡尔谱和TEM结果表明所制样品均为非晶态。然后借助于固体与分子经验电子理论(EET理论),计算了非晶(Fe1-x Co x)86Hf7B6Cu1合金的价电子结构和磁矩,磁矩的理论计算值与实验测定值的误差小于10%,满足一级近似要求,实现了从价电子层次上计算非晶(Fe1-x Co x)86Hf7B6Cu1合金的磁矩,这对于优化非晶合金(Fe1-x Co x)86Hf7B6Cu1的软磁性能将具有理论指导意义。