冷却速度与合金元素对Mg-Cu系合金非晶形成能力的影响

研究冷却速度与合金元素对Mg-Cu系合金非晶形成能力的影响。结果表明：提高冷却速度和添加合金元素，均可使Mg-Cu系合金玻璃形成能力增大；利用铜平面旋转浇注快速冷却法和直接在液氮中浇注的方法，可分别制备出大约0．22mm厚的金属玻璃薄片和大约8mm厚的块状金属玻璃样品；稀土元素Y可增强Mg-Cu系合金的玻璃形成能力；采用Al元素部分替代Mg60Cu25Y10合金中的Cu元素，可得到玻璃形成能力更强的Mg60Cu25Al5Y10四元合金。     

Sc提高锆基块体非晶合金玻璃形成能力的机理

以Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5五元锆基非晶合金为研究对象，在以工业级海绵锆为原料制备的合金中加入元素Sc，制备出楔形试样，从微观角度分析了元素Sc提高非晶合金玻璃形成能力的机理。结果表明，元素Sc的加入可显著改变Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5五元锆基块体非晶态合金在非晶态-晶态过渡区中先析相的相结构及组织形态。元素Sc强烈的脱氧作用可减少合金中锆氧化物／锆氧团簇，从而消除了过冷液体中异质形核的核心，提高了Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5五元锆基块体非晶态合金的玻璃形成能力。     

喷射成形La62Al15.7(Cu,Ni)22.3块体非晶合金的晶化行为

研究了喷射成形和铜模吸铸法制备的La62Al15.7(Cu,Ni)22.3块体非晶合金的晶化行为。结果表明,两种工艺制备的非晶合金晶化过程都为三级晶化,晶化的顺序为:非晶→非晶+La→非晶+La+Al3La→非晶+La+Al3La+富Cu和Ni的未知相。结合晶化动力学计算和退火晶化实验结果表明,低温(<503K)时,喷射成形La62Al15.7(Cu,Ni)22.3非晶合金的热稳定性优于铜模吸铸La62Al15.7(Cu,Ni)22.3非晶合金,高温(>553K)时结果相反。     

Mg—Cu—Zn—Y块体金属玻璃的形成

采用Zn元素部分替代易形成玻璃合金Mg65dCu25Y10中的Cu元素,形成Mg65Cu20Zn5Y10合金,添加Zn元素可显著提高合金的玻璃形成能力,通过熔体铜模浇铸可制备出直径为6mm的Mg65Cu20Zn5Y10金属玻璃圆棒,与无Zn合金相比较,Mg65Cu20Zn5Y10四元金属玻璃的晶化转变更为复杂,晶化过程由四步完成,尽管过冷液态温度区间△Tx减小,但约化玻璃转变温度Trg值略有增加。     

ZrCuNiAl块体非晶合金的玻璃形成能力与动力学行为

利用铜模铸造法制备了Zr53Cu187Ni12Al16.3、Zr519Cu23.3Ni105Al14.3和Zr50.7Cu28Ni9Al12.3块体非晶合金,3种合金形成非晶的最大临界尺寸分别为6 mm、10 mm和14 mm.采用三点压弯式黏度仪、差热分析仪(DTA)研究了上述非晶合金过冷液体的黏度、脆性系数及临界冷却速度对玻璃形成能力的影响.结果表明:在3种合金中,Zr50.7Cu28Ni5Al12.3不仅具有最高的过冷液体黏度,而且具有最低的动力学脆性系数m (51.2)和临界冷却速率Rc(9.8 K/s),这导致该合金具有极强的玻璃形成能力.     

(Ce-La)-Ni-Al系块体非晶合金的玻璃形成能力及热稳定性

通过寻找共晶点成分和相似元素替代的方法开发(Ce-La)-Ni-Al系非晶合金,并采用铜模吸铸法制备出直径不小于5 mm的完全非晶态合金.利用X射线衍射仪确定合金的结构,用差示扫描量热仪(DSC)对非晶合金的玻璃转变、晶化和熔化行为进行了研究.结果表明,La的添加极大地提高了Ce-Ni-Al三元非晶合金的玻璃形成能力和热稳定性.研究中用热力学模型解释了这种变化的原因.与Ce-Ni-Al三元非晶合金相比,物理化学性能都相似的Ce、La两个稀土元素的共存增加了体系的混乱度,导致系统熵的增加,从而降低系统能量,使合金的玻璃形成能力和热稳定性都提高.     

气雾化和喷射成形制备大尺寸La62Al15.7(Cu,Ni)22.3非晶合金

利用气雾化和喷射成形技术制备了大尺寸La62Al15.7(Cu,Ni)22.3非晶合金.X射线衍射(XRD)实验证实,直径为340 mm,最大厚度为13 mm的沉积坯具有完全非晶态结构.分析了气雾化和喷射成形La62AIl5.7(Cu,Ni)22.3合金过程中非晶相形成的机制,选定了喷射成形La62Al15.7(Cu,Ni)22.3非晶合金沉积坯致密化的合适的工艺参数.研究结果显示,喷射成形可望成为大尺寸块体(尤其是盘状)非晶合金新的制备技术.     

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.     

吸铸法制备Zr—Al—Ni—Cu—Mo大块非晶合金

采用吸铸方法制备了Zr60Al9Ni15Cu15Mo1五元合金,利用X射线、光学显微镜和差示扫描量热法研究了其结构和热稳定性。实验结果表明,该合金组织从宏观上看,几乎均由非晶相组成,其玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx值分别为688和773K,过冷液相区宽度△Tx值为85K,表明了一个具有大的玻璃形成能力的五元非晶合金的形成,但与四元Zr-Al-Ni-Cu合金系相比,Mo的加入没有改善其玻璃形成能力。     

一种具有优异玻璃形成能力的Zr50Ti5Cu27Ni10Al8大块非晶合金的开发

多组元的Zr基非晶合金成分的复杂性对开发具有优异玻璃形成能力的Zr基非晶合金提出巨大的挑战。另外,大部分Zr基非晶合金含有有毒元素Be或者贵金属。因此,采用一种简单有效的方法开发无毒无贵金属元素的多组元Zr基非晶合金十分必要。本文中采用二元共晶比例法和部分元素替代法快速的开发出了一种新的临界尺寸大于10mm的 Zr50Ti5Cu27Ni10Al8非晶合金。这个非晶合金的热稳定性和硬度也通过原位高温X射线衍射和纳米压痕方法测量得出。     

Effects of substituting Ni with M (M=Cu, Al and Mn) on microstructures and electrochemical characteristics of La-Mg-Ni system (PuNi3-type) electrode alloys

In order to improve the electrochemical cycle stability of La-Mg-Ni system (PuNi3-type) hydrogen storage alloy, Ni in the alloys was partially substituted by M (M=Cu, Al, Mn). A new La-Mg-Ni system electrode alloys La0.7Mg0.3Ni2.55-xCo0.45Mx (M=Cu, Al, Mn;x =0,0.1) were prepared by casting and rapid quenching. The effects of element substitution and rapid quenching on the microstructures and electrochemical performances of the alloys were investigated. The results by XRD, SEM and TEM show that the alloys havea multiphase structure, including the (La, Mg)Ni3 phase, the LaNi5 phase and the LaNi2 phase. The rapid quenching and element substitution have an imperceptible influence on the phase compositions of the alloys, but both change the phase abundance of the alloys. The rapid quenching significantly improves the composition homogeneity of the alloys and markedly decreases the grain size of the alloys. The Cu substitution promotes the formation of an amorphous phase in the as-quenched alloy, and a reversal result by the Al substitution. The electrochemical measurement indicates that the element substitution decreases the discharge capacity of the alloys, whereas it obviously improves the cycle stability of the alloys. The positive influence of element substitution on the cycle life of the alloys is in sequence Al＞Cu＞Mn, and negative influence on the discharge capacity is in sequence Al＞Mn＞Cu. The rapid quenching significantly enhances the cycle stability of the alloys, but it leads to a different extent decrease of thedischarge capacity of the alloys.     

La62Al15.7(Cu,Ni)22.3块体非晶合金的晶化行为

利用等温和变温晶化退火的方法对铜模吸铸La62Al15.7(Cu,Ni)22.3块体非晶合金的晶化行为进行了研究.结果表明,La62Al15.7(Cu,Ni)22.3块体非晶合金晶化过程分为3级,不同阶段的晶化产物分别为 La、Al3La和富Cu、Ni的未知相;非晶合金的驰豫激活能和3级晶化激活能的关系为:Eg相似文献   

La0.7Ce0.3Ni3.75Mn0.35Al0.15Cu0.75-xFex合金的相结构和电化学储氢性能（英文）

采用感应熔炼和热处理的方法制备La0.7Ce0.3Ni3.75Mn0.35Al0.15Cu0.75?xFex(x=0~0.20)合金,并研究合金的相结构和电化学储氢性能。全部合金均为单一的具有CaCu5结构的LaNi5相,LaNi5相的晶格常数a和晶胞体积随着x值的增加而增大。最大放电容量随着x值的增加从319.0mA·h/g(x=0)降低到291.9mA·h/g(x=0.20)。在1200mA/g的电流密度下HRD值从53.1%(x=0)降低到44.2%(x=0.20)。合金电极的循环稳定性随着x值的增加而增强,这主要归因于合金抗粉化能力的增强。     

Effect of Al addition on formation and mechanical properties of Mg-Cu-Gd bulk metallic glass

The effect of partial substitution of Al for Cu on the glass forming ability（GFA） and mechanical properties of Mg65Cu25-xAlxGd10 （x=0, 1, 3 and 5, molar fraction, %） alloys were studied by X-ray diffi-actometry（XRD）, differential scanning calorimetry（DSC） and uniaxial compression test. The result reveals that GFA of the alloys changes slightly with increasing x from 0 to 3, and then abruptly decreases with x increasing up to 5. The plasticity can be greatly improved with appropriate substitution of Cu by A1 （3%, molar fraction） in Mg65Cu25Gd10 bulk metallic glass, and the resultant fracture strength, total strain to failure, and plastic strain are 898 MPa, 2.19% and 0.2%, respectively.     

Al—Cu—Mg—Si系锻铝合金夹杂相的微观结构

利用Ｘ射线能谱分析和选区电子衍射技术对工业ＡｌＣｕＭｇＳｉ系锻铝合金中粗大夹杂物的成分和结构类型进行了研究     

固溶处理对Al-9.0Zn-2.8Mg-2.5Cu-0.12Zr-0.03Sc铝合金组织性能的影响

采用金相显微镜、差热分析(DSC)和透射电镜(TEM)研究复合添加0.03%Sc 与0.12%Zr 及固溶处理对Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu合金组织性能的影响,以及添加少量(小于0.1%)的Sc是否能得到高性能铝合金。结果表明：添加0.03%Sc与0.12%Zr可以使Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu合金出现“花瓣状”的Al3(Sc,Zr)析出相;Al3(Sc,Zr)粒子对位错有强烈的钉扎作用,明显抑制 Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu 合金在均匀化和挤压过程中的再结晶;多级固溶明显优于单级固溶,可以在添加少量Sc(小于0.1%)时,避免Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu发生再结晶：(420°C,3 h)+(465°C,2 h)为最佳固溶条件,此时Al?9.0Zn?2.8Mg?2.5Cu?0.12Zr?0.03Sc合金的抗拉强度为777.29 MPa,伸长率为11.84%。     

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。     

Effect of Si, Pd and La additions on glass forming ability and thermal stability of Zr-Ni-based amorphous alloys

In the present paper, the influence of minor additions of Si, Pd and La with representative atomic sizes on glass forming ability (GFA) and thermal stability of Zr-Ni-based amorphous alloys has been investigated using X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), transmission electron microscopy (TEM) and high resolution TEM (HRTEM). The results show that minor additions of La, Pd and Si can improve GFA of Zr-Ni-based alloys and La exhibits the optimum effect on enhancing GFA. The efficient cluster packing model can well explain the correlation between atomic sizes of additional elements and GFA of amorphous alloys. In addition, the relationship of the atomic size between the additional element and Zr has a more important effect on GFA than that between the additional element and Ni. The activation energy for crystallization of the Zr-Ni-based amorphous alloys with Si, Pd and La additions is obviously higher than that of the Zr_66.7Ni_33.3 amorphous alloy, and increases with decreasing distance between neighboring atoms. The thermal stability has a relation with topological short-range ordering of amorphous alloys. The proper addition of small atoms is preferential to enhance thermal stability of amorphous alloys due to stronger short-range ordering. Moreover, the small or intermediate atom addition can produce even better effect on thermal stability than the large atom addition.