Co对Fe-B-Y-Nb块体非晶合金玻璃形成能力及软磁性能的影响

采用吸铸法制备了直径为2-5 mm的[(Fe1-xCox)71.2B24Y4.8]96Nb4(x=0,0.1,0.2,0.3和0.4)合金棒.XRD测试表明,用适量的Co替换Fe可有效提高原始合金(Fe71.2B24Y4.8)96Nb4的玻璃形成能力,拓宽非晶形成范围.热分析结果显示所有的非晶合金均具有高的玻璃转变温度(Fg≥2850 K)和宽广的过冷液态区(△Tx≥297 K).此外,Co的替换明显改善了原始非晶合金的软磁性能,其中成分为[(Fe0.9Co0.1)71.2B24Y4.8]96Nb4的非晶合金的饱和磁化强度Ms达到26.6 kA/m,矫顽力Hc仅为59 A/m.热磁实验表明,随着Co含量的增加,非晶合金的Curie温度不断升高,最大值达到577 K,与初始合金相比提高了100 K,显著改善了原体系的热磁性能.     

EFFECT OF Gd ADDITION ON THE GLASS FORMING ABILITY AND MECHANICAL PROPERTIES IN A Zr–BASED BULK AMORPHOUS ALLOY

适量的Gd掺杂可提高Zr_50.7Cu₂₈Ni₉Al_12.3块体非晶合金的玻璃形成能力, 当Gd元素掺杂量 (原子分数) 为1%时, 即(Zr_50.7Cu₂₈Ni₉Al_12.3)₉₉Gd₁, 柱状非晶合金直径可达16 mm (不掺杂时为14 mm). 稀土Gd掺杂降低了锆基块体非晶合金的断裂强度与塑性 变形能力. 随着Gd含量的增加, 其断裂方式由单一的剪切断裂转变为剪切断裂与破碎断裂的复合形式, 且含Gd元素掺杂的非晶合金断口呈现了脉状纹络与纳米周期性条纹共存的特征.     

稀土Gd掺杂对锆基块体非晶合金玻璃形成能力及力学性能的影响

适量的Gd掺杂可提高Zr50.7Cu28Ni9Al12.3块体非晶合金的玻璃形成能力,当Gd元素掺杂量(原子分数)为1%时,即(Zrs0.7Cu28Ni9Al12.3)99Gd1,柱状非晶合金直径可达16 mm(不掺杂时为14 mm).稀土Gd掺杂降低了锆基块体非晶合金的断裂强度与塑性变形能力.随着Gd含量的增加,其断裂方式由单一的剪切断裂转变为剪切断裂与破碎断裂的复合形式,且含Gd元素掺杂的非晶合金断口呈现了脉状纹络与纳米周期性条纹共存的特征.     

Nb对Zr基块体非晶合金热稳定性、非晶形成能力及机械性能的影响

利用水冷铜模铸造法成功制备了(Zr70Ni10Cu20)90-xNbxAl10(x=0,2,5,7)块体非晶合金,采用XRD,DSC和DTA研究了Nb对该合金体系热稳定性和非晶合金形成能力(GFA)的影响．结果表明,适量Nb的添加可有效提高该合金的GFA和热稳定性．当Nb含量为x=2时,合金具有最宽的过冷液态区(△Tx=119K)和最大的非晶形成能力(参数γ=Tx／(Tg T1)=0．435),Nb的适量添加也有利于提高块体非晶合金的强度和塑性应变,其中x=2的块体非晶的抗压强度和断裂应变量分别达到1783MPa和11．1％。     

Zr,Nb对Fe—B合金非晶形成能力的影响

根据获得高玻璃形成能力（ＧＦＡ）非晶合金的多元化理论,研究了Ｚｒ,Ｎｂ对二元Ｆｅ－Ｂ非晶合金ＧＦＡ的影响,结果表明,高Ｂ含量Ｆｅ－Ｂ非晶合金中加入适量Ｚｒ能够促进玻璃态转变,三元Ｆｅ－Ｂ－Ｚｒ非晶合金中加入少量Ｎｂ能够有效地提高其ＧＦＡ,多元化是促进非晶合金玻璃态转变和提高其ＧＦＡ的有效方法。     

氢对锆基块状非晶玻璃转变及晶化动力学的影响

利用非等温差热扫描量热分析方法及Kissinger方程，研究了H原子对Zr-Ti-Cu-Ni-Be块状非晶合金玻璃转变和晶化的激活能影响。结果表明，H能够提高玻璃转变温度和晶化温度，增加玻璃转变和晶化激活能；引起晶化不同阶段热焓减少；并且充入H能降低玻璃转变温度和晶化温度对加热速度的依赖程度。     

Nb、Ta等元素对Zr基大块非晶非晶形成能力及耐腐蚀性影响机理研究

  用计算机编程构造了Zr基非晶合金包含二十面体原子团簇的Zr₂Ni晶体相.用Zr₂Ni晶体相中以Ni原子为中心的二十面体原子团簇模拟Zr基非晶中二十面体团簇.应用实空间的递归方法计算了合金元素取代二十面体原子团簇中心和顶角位置原子时的局域态密度、二十面体原子团簇中中心Ni原子与其近邻合金元素Nb、Ta、Ti、V的总键级积分及团簇的费米能级.结果表明,Nb、Ta、Ti和V取代Zr原子后使其与Ni的键级积分有所降低,使合金的非晶形成能力下降,但Nb、Ta对合金的非晶形成能力影响不大;Nb、V取代Zr使费米能级升高,可使Zr基非晶容易钝化,提高耐蚀性;Ta对Zr基非晶的耐蚀性影响不大.而Ti使Zr基非晶的钝化能力下降.综合合金元素对非晶形成能力和耐腐蚀性的影响,Nb是最有益的合金元素,即在Zr基非晶中,通过加入少量的Nb元素,可以制备出具有较高耐腐蚀性的大块非晶.     

Glass--Forming Ability and Soft Magnetic Properties of Fe--Co--Nd--Nb—B Amorphous Alloys

Fe67Co10-xNd3B20(x=0,2,4,6,10)非晶合金中,当x=6时可以扩大过冷液相区到87 K,提高非晶合金的热稳定性.γ判据和过冷液相区判据具有相似性,均证实x=6时具有最大的玻璃形成能力.非晶合金具有较好的软磁性能,在低于玻璃转变温度40 K退火40 min,可使软磁性能得到显著改善,最大比饱和磁化强度提高到157.3 A·m2/kg,而矫顽力降低到0.2-1.2 A/m.非晶合金退火后的结构弛豫和超精细磁场的增加导致了软磁性能的提高.     

Cu-Zr-Nb系铜基块体非晶合金的形成

Cu8Zr3和Cu10Zr7相中存在Cu8Zr5和Cu6Zr5团簇结构,它们与Cu-Zr系的两个深共晶点Cu61.8Zr38.2和Cu56Zr44对应. Cu64Zr36是Cu-Zr二元系具有最大玻璃形成能力的成分点.依据形成块体非晶的＂变电子浓度线判据＂,以Cu64Zr36,Cu61.8Zr38.2和Cu56Zr44 3个二元成分为出发点,以Nb元素为第三组元,建立变电子浓度线（Cu64Zr36）100-xNbx,（Cu61.8Zr38.2）100-xNbx和（Cu56Zr44）100-xNbx.采用分步熔炼法,由铜模吸铸法制备直径为3 mm的合金棒.块体非晶的玻璃形成区及玻璃形成能力由XRD和热分析确定.结果表明,添加少量Nb（原子分数,x≤3）可以显著提高Cu-Zr二元系的玻璃形成能力.具有最大Tg/Ti值（0.626）的成分Cu60.3Zr37.2Nb2.5位于具有Cu8Zr5团簇和最深共晶点的Cu61.8Zr38.2向第三组元Nb的连线上.结合Cu-Zr二元体系的团簇结构讨论了Cu-Zr-Nb系块体非晶的形成.     

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。     

SiC颗粒对Zr55Al10Ni5Cu30非晶形成能力和热稳定性的影响

采用铜模铸造方法成功制备了体积分数高达27％的SiC／Zr55All0Ni5Cu30块体非晶复合材料．光学显微镜、X射线衍射和透射电镜分析表明，非晶基体上均匀分布SiC颗粒，SiC颗粒与基体间形成了厚度为10nm的反应层．DSC分析表明，块体非晶复合材料的玻璃转变温度、晶化温度和过冷液相区随SiC体积分数的增加而提高．电子探针分析和计算结果表明，Si原子和部分C原子通过扩散进入基体合金中，从而提高了非晶合金的形成能力和热稳定性．     

STRUCTURE AND GLASS FORMING ABILITY(GFA)OF AMORPHOUS ALLOYS

A new microstructure model is developed for amorphous alloys,so called Cluster medel,in which the amorphous phase is thought of composing of randomly distributed orderedclusters of different sizes.Thermodynamic calculation on this model deduces a parameterdescribing the glass forming ability of metallic alloys:α_c=(1-2.08/Φ_m)T_g/T_m,whereT_g is gass transition temperature,T_m is the melting temperature,and Φ_m is entralpychange of melting.It is believed that easy glass forming alloy systems have larger valuesof a_c.This new criterion of GFA not only provides the theoretical background for severalGFA criteria in the literature cited,but also can predict the GFA of many alloy systemsmore reasonably and accurately.     

非晶态金属的结构与合金的玻璃形成能力

本文提出了一种非晶态金属的微观结构模型—Cluster模型,根据此模型的统计热力学计算导出了一个表征合金玻璃形成能力(GFA)的参量: α_c=[1-2.08/Φ_m]T_g/T_m其中T_g为玻璃转变温度,T_m为熔点,Φ_m为合金的熔化熵,α_c值越大合金越易形成非晶态。这个新的合金GFA判据不但为过去的几种GFA经验判据提供了理论依据,而且比它们更合理,准确     

非晶态合金磁性能与结构参数的定量关系

用结构参数－模式识别／人工神经网络（ＡＮＮ）方法对非晶态合金的磁性（包括饱和磁致伸缩系数，饱和磁感应强度，矫顽力）与组成，结构之间的关系进行了定性分析和定量计算，采用的结构参数有平均价电子数，混合熵，原子半径经，电负性差，功函数差和电子密度差等。结果表明，定性分析结果与实验结论一致，定量计算结果与实验测定值符合较好。     

Zr55Al10Ni5Cu30块状非晶合金靠近玻璃转变点的等温纳米晶化

研究了Zr55Al10Ni5Cu30块状非晶合金靠近玻璃转变点等温晶化过程。结果表明：420℃退火5h,出现了尺寸为20nm左右的晶相,同时,非晶基体也出现了尺寸为1－2nm分布均匀的团簇状结构;退火10h,析出的晶相尺寸为20－50nm,所占的体积分数为40％;退火20h之后,非晶相完全转变为亚稳相,析出的晶相尺寸为50nm左右,并没有出现明显的长大现象。退火得到的晶相为Cu10Zr7,Zr2Ni及一些未能标定的相,这些相在420℃具有相对的稳定性,没有问题稳定相转变。退火后,残余非晶相的热稳定性降低。等温退火过程经历了从非晶相→团簇状结构→亚稳相的转变过程。     

淬态晶相对块状Zr-Al-Ni-Cu非晶合金疲劳断裂的影响

研究了带有淬态晶相块体非晶合金的对称循环疲劳断裂。结果表明，粗大的晶相促进疲劳裂纹的萌生，而完全非晶试样及带有细小晶相试样的裂纹萌生于样品的表层。非晶基体断口为典型的非晶疲劳条纹。在晶相处为典型的瞬断断口形貌，非晶基体疲劳条纹的间距远大于晶体疲劳条纹的间距。     

钇对超微晶软磁合金结构和磁性能的影响

本文研究了添加少量稀土元素Ｙ对超微晶软磁合金磁性能的影响，利用Ｘ射线衍射和Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱分析了合金的相结构和各相中Ｆｅ原子的局域环境。结果表明，０．５％的Ｙ对合金的软磁性能有很大的改善，少量的Ｙ可固溶于α－Ｆｅ中，随Ｙ和添加量的增加，Ｙ可能析出，并对晶化有强烈的抑制作用。     

Fe-Ni-Mo-(Si)-B非晶的晶化及纳米晶合金磁性的研究

对Ｆｅ４０Ｎｉ３８Ｍｏ４Ｂ１８,Ｆｅ３８Ｎｉ３５Ｍｏ４Ｓｉ５Ｂ１８、Ｆｅ３９Ｎｉ３６Ｍｏ２Ｓｉ５Ｂ１８（均为原子分数,％）三种非晶合金在４００－５２０℃等温退火１小时后的晶化行为进行了研究。并研究了Ｆｅ４０ｉ３８Ｍｏ４Ｂ１８合金的磁性。结果表明：Ｆｅ４０Ｎｉ３８Ｍｏ４Ｂ１８,合金经４３０－４５０℃温度退火后,在非晶基体上析出了ｆｃｃγ－（Ｆｅ,Ｎｉ）固溶体,平均晶粒尺寸Ｄ接近１０ｎｍ,具有很好的软     

氢对锆基块体非晶合金热膨胀系数和有效原子作用势的影响

利用电弧熔炼及铜模快速铸造的方法制备Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5块状非晶合金,通过电化学方法向块状非晶中充入氢,结果表明,氢提高玻璃转变温度下的线膨胀系数,降低晶化开始温度处的线膨胀系数,延缓玻璃转变前结构弛豫现象的发生,另外,充氢能够增加块体非晶合金材料的原子平均最近邻距离和有效作用势深度。     

铝元素的添加对锆基合金非晶形成能力影响的电子结构模型

通过构建非晶合金的团簇模型，利用离散变分法从电子层次研究了Al元素对Zr-Cu非晶合金中团簇稳定性的影响。结果表明，Al原子的引入提高了团簇中原子间的亲和力，并且随着Al原子数的增加，亲和力增大，导致新的团簇产生，从而破坏了非晶的团簇结构，Al含量对Zr-Al-Ni非晶合金的稳定性的影响可通过Fermi能级处的态密度大小来反映。