A fluctuation electron microscopy study of metallic glasses

采用fluctuation electron microscopy (FEM)对Al85Ni5Y 10-xCo x (x=0, 2)和 Cu 46Zr 54-x Al x (x=0, 7)金属玻璃的微观结构进行了表征, 研究了合金成分变化对金属玻璃微观结构的影响. 结果表明, 2种金属玻璃体系中均存在较强的中程有序结构; 少量元素的添加提高了合金微观结构的均匀性. 金属玻璃中程有序结构均匀性的增加有利于改善合金的玻璃形成能力.     

Effect of Al Addition on the Mechanical Properties and Microstructure of Zr35Ti30Cu7.5Be27.5 Bulk Metallic Glass

利用单轴压缩试验研究了用部分Al替代Zr对Zr35-xTi30Cu7.5Be27.5Alx(x=0,1,1.5,2,2.5,5,at%)块体金属玻璃力学性能的影响。研究表明,当添加Al含量为1.5at%和2at%时,所得到的块体金属玻璃的压缩塑性从0.95%(x=0)分别提高至15.10%(x=1.5)和3.45%(x=2)。利用扫描电子显微镜(SEM)对金属玻璃样品的断裂形貌进行了表面分析。利用透射电子显微镜(TEM)对不同Al含量的块体金属玻璃试样进行了微观结构表征,结果显示,Al含量为1.5at%和2at%的金属玻璃样品的微观结构呈现出了纳米级别的"微观不均匀性"。最后,结合临界剪切应力(CSS)讨论了微观结构与塑性变形行为之间的关联性。     

(Al100-x Bex)85 Gd8Ni7(x=0～8.4)合金的玻璃形成能力和初晶化

研究了Be部分替代Al对Al85Gd7Ni8合金的玻璃形成能力和初晶化的影响.结果表明,当Al-Be-Gd-Ni合金中Al/Be比例为二元Al-Be系的固溶成分时,即(Al99.75 Be0.25)85 Gd8Ni7,合金表现出最佳的玻璃形成能力和力学性能;一定的Be替代Al(x=0.25与x=1)升高初始晶化温度,抑制金属间化合物的析出,有利于获得高密度α-Al弥散分布于非晶基体的复合结构.     

快淬工艺对无钴AB5型贮氢合金循环稳定性的影响

研究了快淬工艺对无钴AB5型LaxMm1-x(NiMnSiAlFe)4.9(x=0,0.45,0.75,1.0)合金微观结构及电化学循环稳定性的影响.结果表明快淬处理显著改善合金的成分均匀性,使晶粒细化,并显著提高合金的循环稳定性.当淬速从0m/s增加到28 m/s时,经300次充放循环后,x=0.45合金的容量衰减率D从0.28 mAh/g·c-1(c代表一次循环)下降到0.13mAh/g·c-1;x=1.0合金的容量衰减率D从0.3mAh/g·c-1下降到0.14mAh/g·c-1.     

Nd对Mg基块体金属玻璃的玻璃形成能力的影响

通过熔体铜型浇注方法制备了Mg65Cu25NdxY10-x(x=4,5,7,10)合金,并对它们的玻璃形成能力进行了研究。利用X射线衍射确定合金的结构组成,差示扫描量热计(DSC)分析合金的玻璃转变、晶化和熔化行为。结果表明:在Mg65Cu25NdxY10-x合金中,当x=5时,合金的非晶形成能力最强,玻璃形成的临界厚度大约为4.5mm,同时非晶的过冷液相区ΔTx和约化玻璃转变温度Trg均为最大,分别为54.5K和0.581。当x≥5时,随着Nd含量的增加,金属玻璃的玻璃转变温度Tg降低,过冷液相区ΔTx减小,约化玻璃转变温度Trg也随之相应地变化。     

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。     

(A1_(l00-x)Be_x)_(85)Gd_8Ni_7(x=0～8.4)合金的玻璃形成能力和初晶化

研究了Be部分替代Al对Al85Gd7Ni8合金的玻璃形成能力和初晶化的影响。结果表明,当Al-Be-Gd-Ni合金中Al/Be比例为二元Al-Be系的固溶成分时,即(Al99.75Be0.25)85Gd8Ni7,合金表现出最佳的玻璃形成能力和力学性能;一定的Be替代Al(x=0.25与x=1)升高初始晶化温度,抑制金属间化合物的析出,有利于获得高密度α-Al弥散分布于非晶基体的复合结构。     

Sn-Cu钎料液态结构的研究

利用高温X射线衍射仪测试了Sn-0.7Cu和Sn-2Cu(质量分数,%)钎料在260,330和400 ℃的液态结构.在共晶Sn-0.7Cu钎料熔体中仅存在短程有序结构; Sn-2Cu在260 ℃下的结构因子曲线小角度区域出现预峰,表明熔体中除存在短程有序结构外还存在中程有序结构.中程有序结构与Cu6Sn5团簇的形成有关,团簇的数量随温度的升高而迅速减少,在400 ℃时消失,Cu-Sn间的交互作用不再存在.通过计算得到了两种钎料合金熔体的相关半径rc和配位数Nmin,给出了它们随温度的变化趋势.对径向分布函数(RDF)的Gaussian分解显示,Sn-Cu钎料液态中Cu-Sn团簇的尺寸随着Cu含量的增加而增大.     

Fe-Co-Ni-Cr-Mo-C-B-Y系大块金属玻璃的热稳定性、晶化行为、维氏硬度和磁性能

研究Fe41Co7-xNixCr15Mo14C15B6Y2(x=0,1,3,5)大块金属玻璃的热稳定性、晶化行为、维氏硬度和磁性能.通过铜模铸造法制备Fe41Co7-xNixCr15Mo14C15B6Y2(x=0,1,3,5)大块金属玻璃.利用差示扫描量热法和等温热处理法研究这些金属玻璃的热稳定性和晶化行为.在室温下利用维氏硬度计测量试样经过不同温度和时间退火后的硬度,并对它们的磁学性质进行表征.实验结果表明,少量Ni元素的加入没有增大过冷液相区间和玻璃形成能力,但是改变合金的初始晶化行为,增大晶化激活能.少量Ni元素的加入能够细化最终晶化组织中的晶粒大小.初晶相使合金的硬度降低,但随着热处理温度的升高,所有合金的硬度都明显提高,原因是析出了大量的碳化物和硼化物.退火温度对合金的磁性能有很大影响,少量Ni元素的加入阻止了合金在高温退火后从顺磁态向铁磁态的转变.     

Ti对CrCoNi中熵合金微观组织和力学性能的影响

研究了CrCoNiTix中熵合金的金相结构、微观组织和室温力学性能的演化规律。结果表明,当x≤0.1时,合金的相结构为单相面心立方结构(FCC);当0.2≤x≤0.3时,在FCC基体上析出Ti-Ni富集相;当x=0.4时,进一步析出了富Cr相。合金的微观组织由单相时的柱状晶逐渐转变为等轴晶(x=0.4)。少量Ti的固溶几乎不改变合金的屈服强度,而随着第二相的出现,屈服强度显著增加,当x=0.3时达到最大值(1 712.6MPa),而x=0.4时合金的强度和塑性可达到较好的平衡。