Y含量对Zr_(47-x)Cu_(46)Al_7Y_x合金非晶形成能力及力学性能的影响

采用高真空电弧熔炼喷射成形法制备Zr_(47_x)Cu_(46)Al_7Y_x(x=3~8)大块非晶合金。采用X射线衍射分析、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、压缩试验和硬度试验分别研究Y含量对合金的非晶形成能力、显微组织、断口形貌及力学性能的影响。结果表明:Y含量对合金系的非晶形成能力和力学性能有显著影响,4 at%~7 at%Y含量试样由完全非晶组织构成,其过冷液相区ΔT_x为56~71 K,约化玻璃转变温度T_(rg)为0.665~0.678,但在3 at%与8 at%Y含量试样非晶基体中出现了极少量结晶组织。大块非晶具有较好力学性能,其抗压强度为1803~1899 MPa,维氏硬度为5.22~5.39 GPa,且具有较强非晶形成能力的试样相应地具有较好的力学性能。大块非晶在压缩中以纯弹性变形方式发生脆性断裂,断口光滑平整,为典型脉络状花纹。     

半固态处理对Zr_(60)Cu_(17.5)Al_(7.5)Ni_(10)Ti_5非晶形成能力和力学性能的影响

采用铜模吸铸法将Ti元素添加到Zr65Cu17.5Al7.5Ni10非晶合金中,制备得到直径为3 mm的大块非晶合金。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、示差扫描量热仪(DSC)和微机控制电子式万能试验机等研究半固态处理对Zr60Cu17.5Al7.5Ni10Ti5大块非晶合金的微观组织结构、非晶形成能力、压缩力学性能以及断口形貌的影响。结果表明:半固态处理技术对非晶合金材料的组织结构和力学性能有很大的影响,能够提高非晶合金的强度和塑性;半固态下Zr60Cu17.5Al7.5Ni10Ti5表现出较好的非晶形成能力,表征非晶形成能力的参数Trg为0.618 9,过冷液相区△Tx达到40 K;且当吸铸电压为7 kV时试样的塑性最好,为1.94%,强度为1 487.411 MPa。     

不同吸铸电压对Zr63Cu17.5Al7.5Ni10Fe2非晶形成能力和力学性能的影响

对以Zr65Cu17.5Al7.5Ni10为基体的非晶合金中添加微量廉价的Fe元素,采用铜模吸铸法在不同电压下制备出直径 3 mm大块非晶合金.利用X 射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和微机控制电子式万能试验机等技术手段研究了不同吸铸电压对Zr60Cu17.5Al7.5Ni10Ti5大块非晶合金的微观结构、玻璃形成能力、压缩力学性能以及断口形貌的影响.结果表明非晶材料的性能与吸铸电压有着密切相关的联系.     

Gd的添加对Cu基块体非晶玻璃形成能力、热稳定性及压缩性能的影响(英文)

为研究铜基块体非晶的塑性以及稀土元素对其力学性能的影响,采用悬浮熔炼-铜模吸铸法制备了直径为3mm、成分为Cu50-xZr42Al8Gdx(x=0,2,4)的合金圆棒。利用X射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)分别对合金的结构和热稳定性进行了测定。并通过对试样压缩性能测试以及断口形貌的观察,研究了添加稀土元素Gd对Cu基块体非晶的力学性能及断裂行为的影响。结果表明:Cu50-xZr42Al8Gdx(x=0,2,4)合金圆棒的结构为明显的非晶相,试样具有较高的热稳定性和较好的玻璃形成能力。随着稀土元素Gd含量的增加,Cu基块体非晶的脆性逐渐增强。断裂方式均为脆性断裂。     

Gd的添加对Cu基块体非晶玻璃形成能力、热稳定性及压缩性能的影响(英文)EI北大核心CSCD

为研究铜基块体非晶的塑性以及稀土元素对其力学性能的影响,采用悬浮熔炼-铜模吸铸法制备了直径为3mm、成分为Cu50-xZr42Al8Gdx(x=0,2,4)的合金圆棒。利用X射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)分别对合金的结构和热稳定性进行了测定。并通过对试样压缩性能测试以及断口形貌的观察,研究了添加稀土元素Gd对Cu基块体非晶的力学性能及断裂行为的影响。结果表明:Cu50-xZr42Al8Gdx(x=0,2,4)合金圆棒的结构为明显的非晶相,试样具有较高的热稳定性和较好的玻璃形成能力。随着稀土元素Gd含量的增加,Cu基块体非晶的脆性逐渐增强。断裂方式均为脆性断裂。     

Zr-Cu-Al-Y非晶合金的制备及性能研究

采用铜模铸造法对Zr47-xCu46Al7Yx(x=3～7)非晶合金进行了研究,成功地制备出临界直径为6mm的Zr42Cu46Al7Y5四元大块非晶合金;研究了Y含量对非晶合金的形成和性能的影响.结果表明,压缩变形呈现弹性变形、脆性断裂特性,非晶合金的硬度随Y含量的增加而增加.该非晶合金具有较好的压缩断裂强度、维氏硬度以及良好的弹性.     

微量元素对Cu-Zr基合金非晶形成能力的影响

采用铜模喷铸成形法制备Cu50Zr50、Cu62-xZr38-xAl2x(2x=2at％、4at％和6at％)和Cu46Zr47-xAl7Yx(x=4at％ ～7at％)大块非晶试样.通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜和示差扫描量热计(DSC)分别研究添加元素Al与Y对Cu-Zr二元合金非晶形成能力、显微形貌和热稳定性的影响.结果表明:所制备的Cu50Zr50、Cu61Zr37Al2为非晶合金,基体中含极少量结晶相,非晶形成能力对Cu-Zr-Al成分较为敏感;Y含量对直径为4 mm的Zr47-xCu46Al7Yx非晶形成能力和显微组织有着显著影响,Y含量4at％时,基体中含极少量结晶相,Y含量5at％ ～ 7at％时,非晶合金呈现完全无特征组织.     

Zr_(47)Cu_(44)Al_9大块非晶合金的制备及其力学性能

利用电弧炉制备一系列(Zr_(51.6)Cu_(48.4))_(100-x)Al_x(x=6.0～10.0, 摩尔分数,%)大块非晶合金,利用示差扫描量热仪、X射线衍射仪和金相显微镜研究Al的含量对其非晶形成能力的影响.结果表明:当铝的含量为9.0%时,合金具有最优的非晶形成能力.适量铝的加入不仅能够抑制初生相CuZr的析出,而且还能有效地抑制其长大.临界冷却速率的经验公式计算结果显示该合金的临界冷却速率为10 K/s,室温压缩力学性能显示其断裂强度为1.9 GPa,且有0.5%的塑性变形,式为韧性剪切断裂.     

Y、Gd、La和Ce对Zr(-Ti)-Cu-Ni-Al非晶形成能力和力学性能的影响

为了控制Zr(-Ti)-Cu-Ni-Al非晶合金中的O含量,进而改善其玻璃形成能力和力学性能,本研究基于稀土元素与O的强相互作用,向合金中添加Y、Gd、La和Ce等元素。使用铜模浇铸制备非晶合金,利用DSC、XRD和TEM对其非晶形成能力和微观结构进行分析,通过压缩试验和SEM对其力学性能及断裂方式进行表征。结果表明:Y的添加对合金的非晶形成能力具有较大的提升,在相对较低真空的气氛下,可制备出直径10mm以上的块体非晶,抗压缩断裂强度达1950 MPa。     

FeCrMoCBM(M=Gd,Tb)大块非晶合金的制备及热稳定性、力学性能研究

采用铜模真空吸铸法制备出系列不同直径的Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M=Gd,Tb)非晶合金棒,借助X射线衍射仪、示差扫描量热仪、显微硬度仪及万能试验机,对其玻璃形成能力、热稳定性、显微硬度和室温单轴压缩性能进行研究。结果表明,Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M=Gd,Tb)合金具有较大的玻璃形成能力,非晶合金的最大尺寸达10 mm及以上;非晶合金的晶化过程为多级晶化行为,M=Tb时,其具有更好的热稳定性;非晶合金的显微硬度随直径增大而减小,相同尺寸含Tb非晶合金的显微硬度高于含Gd非晶合金;压缩断裂前应力-应变曲线具有较好的线性关系,M=Tb时非晶合金的应变量比M=Gd时的大,断裂方式为典型的脆性断裂。     

Mg-Ni-Gd-Ag非晶合金的制备及性能

研究了Mg-Ni-Gd-Ag合金的非晶形成能力、力学性能及其影响因素。结果表明,Ag元素部分替代Mg元素可以改善Mg75Ni15Gd10的非晶形成能力,制备尺寸由3mm提高到Mg69Ni15Gd10Ag6的7mm;Ag元素的适量添加可提高非晶合金的断裂强度和塑性,改善力学性能。     

ZrCuAlSi大块非晶合金形成及力学性能

通过铜模铸造法制备(Zr47Cu44Al9)100-xSix(x=0,0.5,1.5,2.5)大块非晶合金.利用差热分析、X射线衍射、显微硬度和室温压缩试验.研究分析添加Si元素对Zr47Cu44Al9合金非晶形成能力、热稳定性及力学性能的影响.结果表明,适量Si的加入能显著提高非晶合金的热稳定性,当Si的加入量为1.5时,合金具有最大的非晶形成能力,其纯非晶试样的临界尺寸由Zr47Cu44Al9的4 mm增大到(Zr47Cu44Al9)98.5Si1.5的6 mm.Si提高非晶形成能力的原因主要是抑制了引起异质形核的CuZr相的形成与析出.力学性能实验显示,显微硬度(Hv)随Si的加入由Zr47Cu44Al9合金的5850MPa增呔到(Zr47Cu44Al9)98.5Si1.5合金的6220 MPa,(Zr47Cu44Al9)98.5Si1.5合金的断裂强度为1862 MPa.     

Si的添加对Zr-Fe-Ou合金系统的组织和力学性能的影响

在Zr-Fe—Cu合金中添加Si,利用铜模铸造法制备出直径为3mm的Zr基非晶／晶体复合材料。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和微机控制电子式万能试验机等技术手段,研究了Si元素的添加对Zr-Fe-Cu合金的微观结构、非晶形成能力、压缩力学性能以及断口形貌的影响。结果表明：Si元素对非晶材料的性能与结构有很大的影响,能够提高合金的强度和塑性。     

高Cu高强Zr基块体非晶合金的制备与力学性能

利用铜模铸造的方法制备了(Zr41.2Ti13.8Ni10Be22.5)1-x/87.5Cu12.5 x(x=1.6,6,11.2)块体非晶合金及其复相组织,分析了合金的相组成,热稳定性、力学性能及断口形貌.结果表明:随着铜含量的不断增多,尽管过冷液相区(ΔTx)逐渐增大,但非晶形成能力却不断下降.当合金的铜含量提高到18.5%时,非晶合金的压缩断裂强度达到2.2 Gpa,进一步增加铜含量到23.7%,压缩强度出现下降趋势.     

Gd含量对Cu50Zr42Al8非晶形成能力及热稳定性的影响

利用铜模铸造法成功制备了锥形Cu50-xZr42Al8Gdx(x=0、1、2、3、4、5)块体非晶合金,采用XRD、DSC研究了Gd的添加对该合金体系非晶形成能力(GFA)和热稳定性的影响.结果表明,x=2,4时的合金非晶形成能力最大,非晶合金的临界尺寸为6～7 mm,这也说明适量Gd的添加可以促进非晶的形成能力.加入稀土元素2%Gd后,非晶合金具有最好的热稳定性(ATx=69K),但随着Gd含量的增加,过冷液相区△Tx逐渐减小.本实验中,约化玻璃转变温度Trg和参数γ不是十分的吻合,而具有相对小的△Tx值的合金却有着相对大的非晶形成能力,这意味着非晶合金的非晶形成能力与其热稳定性没有必然的联系.     

Cu基块体非晶合金的力学行为

铜基大块非晶合金Cu52.5Ti30Zr11.5Ni6与Cu50.5Ti30Zr11.5Ni6Al2具有高的压缩断裂强度,分别为2212MPa与2286MPa;伸长率均达到2.1%。断口微观形貌分析表明,Cu基大块非晶合金具有3种不同类型的微观形貌,分别与断口的3个断裂扩展区域相对应,并且观察到绝热升温导致的断面局部熔化现象。显微硬度与纳米压痕测试证实了非晶合金的弹塑性变形机制。     

Al对Cu-Zr-Ti基块体非晶合金力学性能的影响

研究了不同Al含量对Cu-Zr-Ti基块体非晶合金力学性能的影响.X射线衍射(XRD)图谱显示,制备态试样均为完全非晶结构.室温压缩试验及显微硬度测试表明,当Al含量(摩尔分数)达到6％时,试样的抗压强度为2 002 MPa,断裂应变量为6.48％,显微硬度(HV)为767.6.用扫描电镜(SEM)对(Cu60Zr33Ti7)94Al6试样的压缩断面进行观察,发现由于断面上存在大量均匀细小韧窝抑制剪切带的快速扩展,导致合金力学性能的提高.     

高强高韧Mg60Cu16Ni10Nd14块体非晶合金的研究

采用铜模铸造法制备了直径为5mm的Mg60Cu16Ni10Nd14块体非晶合金,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)X射线衍射(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)研究了其组织、相结构和热稳定性。结果表明:合金为完全的非晶结构,且出现了相分离;玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx分别为431和488K,过冷液相区△Tx为57K,表明该合金具有较大的玻璃形成能力。压缩试验表明:合金的压缩断裂强度为653MPa,断口出现的大量韧窝是合金塑性变形量达到2.5%的主要原因。     

稀土元素Gd对Zr基块体非晶合金形成能力的影响

利用铜模铸造制备了一系列含Gd的Zr基块状非晶合金,用X射线衍射和差示扫描量热法研究了稀土元素Gd对Zr基块体非晶合金的形成能力、结构变化、热稳定性的影响。结果表明,Gd的加入增大了Zr基块体非晶合金的平均原子间距,改变了Zr基非晶合金的近程有序区和原子排列。Gd含量从1%增加到10%,ΔTx从50.1K减小到33.9K,即非晶合金的稳定性减弱,但是Gd含量为5%时,约化玻璃转变温度Trg出现了最大值0.7016,显示了非晶合金的形成能力有所提高。     

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.