结构驰豫对Cu58.1Zr35.9AI6块状非晶合金弹性性能的影响

本文系统地研究了结构驰豫对Cu58.1Zr35.9AI6块状非晶合金弹性性能的影响.将Cu58.1Zr35.9AI6非晶合金在150℃、300℃、450℃分别保温1 h.测量退火样品的纵、横波声速,并推算其弹性性能.结果表明:随退火温度的升高,声速与弹性性能呈现逐渐增加的趋势.低温驰豫时声速与弹性性能变化缓慢,高温驰豫时增加明显.基于结构驰豫谱模型分析了上述现象的产生在于:提高温度,原子有足够的条件进行中程与长程扩散,通过发生原子的积聚重排,大量自由体积的湮灭,使非晶样品的有序度得到大大的改善.     

结构驰豫对Cu58．1Zr35．9Al6块状非晶合金弹性性能的影响

本文系统地研究了结构驰豫对Cu58．1Zr35．9Al6块状非晶合金弹性性能的影响。将Cu58．1Zr35．9Al6非晶合金在150℃、300℃、450℃分别保温1h。测量退火样品的纵、横波声速,并推算其弹性性能。结果表明：随退火温度的升高,声速与弹性性能呈现逐渐增加的趋势。低温驰豫时声速与弹性性能变化缓慢,高温驰豫时增加明显。基于结构驰豫谱模型分析了上述现象的产生在于：提高温度,原子有足够的条件进行中程与长程扩散,通过发生原子的积聚重排,大量自由体积的湮灭,使非晶样品的有序度得到大大的改善。     

Zr43Cu50Al7块体非晶合金的结构弛豫和晶化研究

在不同加热速率下应用差示扫描量热法(DSC)研究了Zr43Cu50Al7块体非晶合金的结构弛豫现象和晶化行为,得到了满意的晶化曲线.由晶化曲线得到弛豫峰与玻璃转变温度(Tg)、晶化起始温度(Tx)和晶化峰温度(Tp).Zr43Cu50Al7非晶合金的过冷液相区ΔTx达76.2 K,具有较强的玻璃形成能力.对所得到的弛豫峰作了初步的研究,并运用Kissinger法和Deloy法分别计算出玻璃转变激活能Eg、晶化起始激活能Ec、晶化峰的激活能Ep和晶化阶段激活能Ex.结果表明Zr43Cu50Al7块体非晶合金具有良好的热稳定性.     

退火对Cu50Zr42Al8非晶合金电阻的影响

采用惠更斯电桥法和X射线衍射技术测试了Cu50Zr42Al8块状非晶合金在不同温度(500~600℃)保温20min和550℃保温不同时间(10~60min)条件下的电阻值与结构变化。研究发现,Cu50Zr42Al8块状非晶合金的电阻值在接近晶化温度Tx的515~520℃温度区间附近增加得较快,呈现出电阻极大现象,且随着退火温度的升高和保温时间的延长,电阻值均呈现出先增大后减小的变化趋势。     

压力诱发结构驰豫对Zr55Cu30Al10Ni5大块非晶合金玻璃转变的影响

采用非等温差热扫描量热分析方法，研究了压力对Zr55Cu30Al10Ni5大块非晶合金玻璃转变的影响。用Kissinger方程计算其玻璃转变的表观激活能。实验表明：玻璃转变与加热速度有关，具有动力学效应。不同压力下，大块非晶合金在远低于玻璃转变温度等温退火后，其玻璃转变温度和玻璃转变表观激活能均呈现出非单调的变化。     

Cu50Zr42Al8块状非晶合金的变温晶化行为研究

研究了Cu50Zr42Al8大块非晶合金在连续升温过程中的晶化行为.结果表明,随升温速度的加快,玻璃转变温度Tg、晶化起始温度Tx、晶化峰值温度Tp都向高温区移动,过冷温度区△Tx扩大;运用Kissinger法分别计算出玻璃转变激活能Eg为417.19 kJ/mol、晶化起始激活能Ex为332.18kJ/mol、晶化峰的激活能Ep为327.70kJ/mol;并运用FWO法计算晶化阶段激活能Ex,随晶化量的增大,阶段激活能呈逐渐减小的趋势,且在最初的阶段(晶化量小于5%),激活能迅速减小.分析表明,Cu50Zr42Al8块体非晶合金具有良好的热稳定性.     

Zr41.2Ti13.8Ni10Cu12.5Be22.5块状非晶合金的力学性能研究

在室温常压下，对Zr41．2Ti13．8Ni10Cu12．5Be22．5块状非晶合金在对称循环应力作用下的力学性能进行研究，获得了疲劳破坏寿命S-N曲线，并对其疲劳断口形貌进行了分析。结果表明，非晶合金具有与晶态合金相似的疲劳破坏过程。分析了非晶合金与晶态合金在疲劳寿命上的不同是因其显微结构上的差异所致，并从力学性能方面分析了其破坏机理。     

Cu48Zr45Al7块体非晶合金的晶化行为及热力学性能研究

采用水冷铜模吸铸工艺制备出了片状Cu48Zr45Al7,块体非晶合金.X射线衍射(XRD)表明,样品为完全非晶.利用差示扫描量热分析仪(DSC)在不同的升温速率下连续加热测得该片状非晶合金的热稳定性参数值,均随着升温速率的增加而增加,表明其玻璃转变和晶化行为均存在显著的动力学效应.运用Kissinger法计算出其玻璃转变温度激活能(Eg)、晶化温度激活能(Ex)和峰值温度激活能(Ep)分别为424.7 kJ·mol-1,326.3 kJ·mol-1和297.1kJ·mol-1.从热力学模型角度出发,对该合金的非晶形成能力进行了分析,计算出其混合焓ΔHchem=-25.55 kJ.mol-1和归一化错配熵So/kB=0.78.结果表明,该块体非晶合金具有较强的非晶形成能力(AFA)NI良好的热稳定性.     

加热方式对Zr48Cu36Ag8Al8块体非晶合金晶化机制的影响

采用铜模吸铸法制备了Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8块体非晶合金,并利用同步示差扫描量热仪(DSC)对其晶化动力学进行研究。结果表明:通过对不同升温速率下的DSC曲线进行分析,根据Kissinger方程计算获得的Zr_(48)Cu_(36)Ag_8Al_8非晶合金的晶化激活能约为239 k J/mol;而根据经典JMA模型,通过对在过冷液相区内不同温度(703～743 K)的等温DSC曲线进行计算获得的等温晶化激活能为341 k J/mol,造成的差异主要归因于高温区与低温区晶化机制的差异。此外,通过对比晶化产物的组织相貌,还发现不同加热方式组织的生长速率的控制方式不同。     

Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Nb5块体非晶合金晶化行为研究

用示差扫描量热仪（DSC）研究了Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Nb5块体非晶合金的匀速升温晶化与等温晶化的晶化行为。在匀速升温晶化方式下，用Kissinger法与Ozawa法获得了块体非晶合金的激活能，对第一晶化峰分别为320．5kJ／mol和316．6kJ／mol，对第二晶化峰分别为324．5kJ／mol和320．5kJ／mol。该非晶合金的晶化表现出明显的动力学效应。在等温晶化方式下，用Johnson-Mehl-Avrami方程获得了晶化的Avrami指数为1．61，表明非晶合金的晶化受原子扩散控制。     

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。     

Crystallization kinetics of bulk Cu58.1Zr35.9Al6 alloy

The crystallization kinetics of the bulk amorphous Cu_58.1Zr_35.9Al₆ alloy was examined by differential scanning calorimetry under continuous heating and isothermal annealing. During continuous heating, the activation energy of crystallization was determined to be 383 kJ/mol by Kissinger method. However, on the isothermal annealing, the activation energy was determined to be 459.2 kJ/mol by the Arrhenius method, which was much larger than that obtained from the Kissinger method. The different temperatures at which crystallization occurs are responsible for the discrepancy in the activation energy. The average Avrami exponent of about 3.5 implies that the crystallization process of the bulk amorphous Cu_58.1Zr_35.9Al₆ alloy is diffusion-controlled with a nucleation rate decreasing with time.     

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   

Microstructure and Fracture Behavior of Zr55Cu30Al10Ni5 Bulk Metallic Glass and Its Composites Containing ZrO2

The microstructure and fracture behavior of Zr55Cu30Al10Ni5 monolithic glass and Zr55Cu30Al10Ni5 reinforced with 5%-7% ZrO2 particles composites have been studied. Vein-like pattern is the main fracture morphology of the matrix, while the smooth regions can be observed on the composites fracture surface besides vein-like pattern. The fracture strength increases from 1716 MPa to 2138 MPa after adding 7vol% ZrO2 particles with average particle size of 1 μm into the matrix, but the composites show no visible plasticity due to formation of Cu10Zr7 and CuZr phases in the matrix     

冷却速率对Zr-Cu基非晶合金显微结构及力学性能的影响

采用铜模吸铸法制备了直径分别为2、4、6 mm的Zr44Cu40Al8Ag8块体非晶合金。利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、同步示差扫描量热仪(DSC)等手段对试样的显微结构进行了分析,采用单轴压缩试验测试了试样的力学性能。实验结果表明:试样的力学性能受自由体积和析出晶体相数量影响。当冷却速率降低时,试样塑性因自由体积减少而变小,同时强度因Al3Zr析出相增多而降低。     

微量Mn元素对La62Al14Cu24块体非晶合金形成能力的影响

应用铜模吸铸法制备出一系列的La62Al14-xMnxCu24（x=1.0,1.4,2.0,3.0,4.0,5.0）四元合金。通过Mn对Al的部分替代,研究了Mn元素微量替代对La62Al14Cu24三元块体非晶合金的玻璃形成能力和热力学稳定性的影响。实验结果表明,La-Al-Mn-Cu四元合金可以制备出直径达6 mm的完全非晶棒,说明了Mn对Al的部分替代能明显地增强La62Al14Cu24合金的玻璃形成能力。     

加压退火对 (La0.6Ce0.4)65Al10Cu25块体非晶合金晶化行为和热稳定性的影响

利用铜模铸造法制备了(La0.6Ce0.4)65Al10Cu25块体非晶合金,并在其过冷液相区内不同温度下,采用不同压力对该非晶合金进行加压退火处理,通过X射线衍射仪和差示扫描量热法研究了加压退火处理对该非晶合金晶化行为及热稳定性的影响。结果表明,加压退火促进了(La0.6Ce0.4)65Al10Cu25非晶合金的晶化过程,使得晶化初始温度Tx降低(dTx/dP=-5.17K/GPa),晶化激活能Ep随退火压力的增加而增大,并从能量和化学短程序畴的角度解释了加压退火对(La0.6Ce0.4)65Al10Cu25非晶合金晶化过程的影响机理。     

原子有序度对Zr55Al10Ni5Cu30非晶合金等温晶化过程的影响

通过改变母合金铸锭的重熔次数和熔体冷却速率获得3种具有不同原子有序度的Zr55Al10Ni5Cu30块体非晶合金,并采用差示扫描量热仪研究了原子有序度对该合金等温晶化过程的影响。结果表明,在等温晶化条件下,原子有序度的增加使Zr55Al10Ni5Cu30块体非晶合金孕育期明显减小;对晶化相的形核和长大机制几乎没有影响,均为形核速率随时间增加的扩散控制的三维长大;使Avrami指数出现一定程度的减小。