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.     

电脉冲孕育处理对Zr基块体非晶热稳定性及退火晶化的影响

通过先对Zr55Ni5Al10Cu30合金熔体施加脉冲电流处理,再利用非真空吸铸法制备出Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的方式,研究了电脉冲孕育处理对非晶热稳定性及退火晶化的影响。差分扫描量热(DSC)及X射线衍射(XRD)分析结果表明:经电脉冲孕育处理后Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的玻璃转变温度上升,晶化温度降低,过冷液相区变窄,同时玻璃转变激活能和晶化激活能有所减少。电脉冲孕育处理没有改变Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金退火晶化相演变过程,但提高了非晶退火晶化率。电脉冲孕育处理对Zr55Ni5Al10Cu30块体非晶合金的晶化起到了促进作用。     

Ni59Zr16Ti13Si3Sn2Nb7非晶合金的晶化动力学

利用差热(DSC)分析等方法研究Ni59Zr16Ti13Si3Sn2Nb7非晶合金的非等温晶化动力学.结果表明Ni59Zr16-Ti13Si3Sn2Nb7非晶合金的结构弛豫激活能(Eg)、晶化过程的形核激活能(Ex)和长大激活能(Ep)分别为568、616和640 kJ/molAvrami指数n值为3.51±0.03,n值不随加热温度的变化而变化,说明该非晶合金的晶化方式是多晶型晶化.原子尺寸差异和正负混合焓共存是Ni基非晶合金具有较高的热稳定性的主要原因.     

ZrCuAlNb大块非晶合金的热稳定性

利用电弧炉+铜模吸铸的方法制备了Zr46.3Cu43.4Al8.3Nb2(at%)块体非晶合金。利用示差扫描量热仪(DSC)研究了合金的热稳定性,利用Kissinger方法计算了其特征温度表观激活能,利用Doyle方法计算了其局域激活能。结果表明,Zr46.3Cu43.4Al8.3Nb2块体非晶合金具有良好的热稳定性。各特征温度的表观激活能分别为:玻璃转变激活能(Eg)为302.7 kJ/mol、晶化起始激活能(Ex)为445.853 kJ/mol、晶化峰值激活能(Ep)为389.20 kJ/mol。局域激活能随着晶化体积分数的增加而显著减小。     

Cu_(46)Zr_(47)Al_(17)非晶合金的结构弛豫和晶化动力学

利用铜模铸造法制备了Cu46Zr47Al7非晶合金,使用盐浴法对该材料进行了等温退火处理。并用DSC和XRD研究了其晶化过程、玻璃转变和晶化动力学。结果表明:该合金的玻璃转变和晶化激活能分别为452、331 kJ/mol。根据VFT方程知:Al的加入能提高Cu-Zr非晶合金的非晶形成能力。在低于玻璃转变温度下热处理可导致结构弛豫。Cu46Zr47Al7非晶合金的晶化过程为首先析出准晶相,然后转变为稳定的Cu10Zr7和CuZr2,同时还有一些未知相。     

Zr5oTi5Cu18Ni17Al10块体金属玻璃的热稳定性和力学性能

采用差示扫描量热仪以连续加热的方式研究了Zr50Ti5Cu18Ni17Al10块体金属玻璃的热稳定性.其玻璃转变激活能(Eg)以及晶化激活能(Ep1和Ep2)分别为438±11,284±8和323+11 kJ/mol.采用压缩试验研究了金属玻璃的室温力学性能,初始应变速率为1×10-4 s-1.直径为3 mm的金属玻璃棒呈现良好的力学性能,最大塑性应变达3％,杨氏模量和断裂强度的最大值分别为90 GPa和1968MPa.多条剪切带的交织、分叉和滑移以及宽度为60 μm的较大临界剪切台阶是Zr50Ti5Cu18Ni17Al10块体金属玻璃具有较高压缩塑性的主要原因.     

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.     

Zr50Ti5Cu18Ni17Al10块体金属玻璃的热稳定性和力学性能

采用差示扫描量热仪以连续加热的方式研究了Zr50Ti5Cu18Ni17Al10块体金属玻璃的热稳定性。其玻璃转变激活能(Eg)以及晶化激活能(Ep1和Ep2)分别为438±11,284±8和323±11kJ/mol。采用压缩试验研究了金属玻璃的室温力学性能,初始应变速率为1×10-4s-1。直径为3mm的金属玻璃棒呈现良好的力学性能,最大塑性应变达3%,杨氏模量和断裂强度的最大值分别为90GPa和1968MPa。多条剪切带的交织、分叉和滑移以及宽度为60?m的较大临界剪切台阶是Zr50Ti5Cu18Ni17Al10块体金属玻璃具有较高压缩塑性的主要原因。     

块体非晶合金Cu58 Zr30 Ti10 Sn2的形成与晶化行为研究

采用铜模吸铸法制备了直径为2～3mm的圆柱状Cu60-xZr30Ti10Snx（x=0、1、2）块体非晶合金。用X射线衍射（XRD）和差式扫描量热仪（DSC）研究了非晶合金的结构、热稳定性和晶化特征，非晶合金Cu60-xZr30Ti10Snx的特征温度Tg、Tx、△Tx=（Tx-Tg）均与Sn含量相关。块体非晶合金Cu58Zr30Ti10Sn2的Tg为703．9K、Tx为755．5K、△Tx约为51．6K。这些特征温度随DSC升温速率的增大，不断向高温区偏移，其中晶化行为的这种动力学效应比其玻璃转变的更为显著。由Kissinger法获得的块体非晶合金Cu58Zr30Ti10Sn2的玻璃转变激活能Eg为3．30eV、晶化激活能Ex为3．17eV、第一晶化峰激活能Ep1为2．82eV、第二晶化峰激活能Ep2为3．13eV。由Ozawa法获得的各激活能比Kissinger法的相应数值稍偏低，但趋势是一致的。     

Ti基大块非晶合金的制备及热稳定性

采用铜模铸造法制备出最大直径为2mm的Ti53Cu27Ni12Zr3Al7Si3B1块状非晶合金。DSC和DTA分析表明，该合金具有较高的玻璃形成能和热稳定性，玻璃转变温度（Tg），结晶化温度（Tx），过冷液体区间（△Tx）以及约化玻璃转变温度（Tg/Tm）分别为685K，754K，69K和0．62。由XRD分析结果可知，Ti53Cu27Ni12Zr3Al7Si3B1的晶化过程分为部分亚稳相析出、初生相（NiTi2，NiTi，δ-CuTi和CuTi2）析出以及稳定相（NiTi2，NiTi，CuTi3和一个新的未知相）析出3个阶段。用Kissinger法计算出3个阶段的表观晶化激活能分别为377．86kJ／mol，322．97kJ／mol和311．17kJ／mol。研究结果表明晶化过程中第1放热峰表观晶化激活能较大，能有效地阻止Ti53Cu27Ni12Zr3Al7Si3B1发生晶化，从而使其具有较大的非晶的玻璃形成能和良好的热稳定性。