镁基大块非晶合金在深过冷液体区间的表面复制特性

分别采用两种不同的Al-Si二元合金作为复制用原始表面,对Mg65Cu25Y7Nd3大块非晶合金在深过冷液体区间的表面复制特性进行了研究.结果表明,在所用载荷为10N时,Mg65Cu25Y7Nd3大块非晶合金在深过冷液体区间可以很好地复制复杂的表面形貌.     

镁基大块非晶合金在过冷液相区流变行为本构关系

研究了Mg60Cu30Y10大块非晶合金在过冷液相区的流变行为.结果表明:随着温度升高和应变速率增加,平衡态的牛顿流转变为非平衡态的非牛顿流;其流变行为对于温度和应变速率非常敏感.由粘度与应变速率的关系,根据Arrhenius型VFT方程,确定了流动应力、应变速率和温度的关系.Mg60Cu30Y10大块非晶合金在过冷液相区的流变性能依赖于温度与变形速率,其微观机制可由自由体积模型解释,为大块非晶合金流变成形工艺的实现提供理论依据:温度高于玻璃转变温度以后,自由体积的增加使非晶合金变形过程中能够移动的原子数目随之增加,自由体积周围的原子沿外力的作用方向移动,即宏观上的塑性流变行为.应变速率增加,由热激活引起的自由体积增加不能满足更多原子流变所需的空间体积,导致牛顿流向非牛顿流转变.     

Mg-Cu-Y合金非晶形成能力及热稳定性分析

利用单辊甩带法快速凝固技术制备Mg65Cu25Y10合金非晶薄带,采用X射线衍射仪、差示扫描量热仪对非晶薄带的玻璃形成能力及其热稳定性进行了分析,通过Kissinger法和Ozawa法计算了Mg65Cu25Y10非晶合金的表观激活能。结果表明,Mg65Cu25Y10非晶合金具有较强的玻璃形成能力,其过冷液相区宽度值在42⁵6 K之间,约化玻璃转变温度为0.52。Mg65Cu25Y10非晶合金的热稳定性较高,其玻璃转变激活能和起始晶化激活能分别为352.0、137.5 kJ/mol,两个晶化峰值激活能分别为61.2 kJ/mol和81.4 kJ/mol。Mg65Cu25Y10非晶合金的玻璃化转变和晶化均具有动力学效应,随着升温速率提高,非晶合金的特征转变温度向高温区移动。     

Mg-Cu-Y合金非晶形成能力及热稳定性分析

利用单辊甩带法快速凝固技术制备Mg65Cu25Y10合金非晶薄带,采用X射线衍射仪、差示扫描量热仪对非晶薄带的玻璃形成能力及其热稳定性进行了分析,通过Kissinger法和Ozawa法计算了Mg65Cu25Y10非晶合金的表观激活能。结果表明,Mg65Cu25Y10非晶合金具有较强的玻璃形成能力,其过冷液相区宽度值在42~56 K之间,约化玻璃转变温度为0.52。Mg65Cu25Y10非晶合金的热稳定性较高,其玻璃转变激活能和起始晶化激活能分别为352.0、137.5 kJ/mol,两个晶化峰值激活能分别为61.2 kJ/mol和81.4 kJ/mol。Mg65Cu25Y10非晶合金的玻璃化转变和晶化均具有动力学效应,随着升温速率提高,非晶合金的特征转变温度向高温区移动。     

Mg-Cu-(Al-Si)-Y大块非晶合金的制备及晶化研究

采用Al-Si合金部分替代Mg65Cu25Y10大块非晶合金中的Cu元素,形成Mg-Cu-(Al-Si)-Y非晶合金。通过铜模浇注法制备Mg-Cu-(Al-Si)-Y大块非晶合金,发现Al-Si合金的添加对非晶合金的玻璃形成能力没有明显改善,但改善了非晶合金的室温塑性。在晶化温度附近低于晶化温度的条件下对铜辊旋淬法制备的Mg-Cu-(Al-Si)-Y非晶条带进行了处理。结果表明,Mg-Cu-(Al-Si)-Y非晶合金随加热温度的提高和处理的时间的延长晶化程度也随之提高,同时加热晶化增大了合金的室温脆性。     

镁基块体非晶合金制备及其晶化处理

在空气中采用普通铜模浇注法制备了Mg65Cu22Zn3Y5Nd5块体合金试样,利用X射线衍射确定铸态样品的非晶态性质,用差示扫描量热仪(DSC)分析合金的玻璃转变、晶化和熔化行为。研究表明,能形成完全非晶态试样的最大尺寸为4·5mm,试样的过冷液相区△Tx为51·3K,约化玻璃转变温度Trg为0·59。与无锌合金比较,Mg65Cu22Zn3Y5Nd5金属玻璃的晶化转变行为更为复杂,表现为明显的三级晶化。对Mg65Cu22Zn3Y5Nd5非晶合金进行等温退火处理后,发生了非晶态向晶态的转变,原本单一非晶峰上出现了与晶体相对应的尖锐晶体峰。当采用分步退火处理时,组织更为均匀细小。     

Mg-Cu-Ni-Nd合金的非晶形成能力及力学性能

对Mg-Ni-Cu-Nd系列合金的非晶形成能力与力学性能进行了研究,发现四元合金Mg62.6Cu10.5Ni14Nd12.9可以形成直径为5mm的非晶合金。经XRD、DSC和SEM研究结果表明,该合金由单一非晶相组成,具有明显且较高的玻璃转变温度Tg(431K),高的晶化初始温度Tx(488K),宽的过冷液相区ΔTx=Tx-Tg(57K),是非晶形成能力和热稳定性较高的合金之一,也是目前所发现的成本最低的大尺寸非晶合金。室温单轴压缩试验表明,Mg62.6Cu10.5Ni14Nd12.9合金的压缩断裂强度较高,为541MPa。     

Mg-Cu-(Al-Si)-Y大块非晶合金的制备及晶化研究

采用Al-Si合金部分替代Mg65u25Y10大块非晶合金中的Cu元素,形成Mg-Cu-（Al-Si）-Y非晶合金.通过铜模浇注法制备Mg-Cu-（Al-Si）-Y大块非晶合金,发现Al-Si合金的添加对非晶合金的玻璃形成能力没有明显改善,但改善了非晶合金的室温塑性.在晶化温度附近低于晶化温度的条件下对铜辊旋淬法制备的Mg-Cu-（Al-Si）-Y非晶条带进行了处理.结果表明,Mg-Cu-（Al-Si）-Y非晶合金随加热温度的提高和处理的时间的延长晶化程度也随之提高,同时加热晶化增大了合金的室温脆性.     

Nd对Mg65Cu22Ni3Y10非晶形成能力及热稳定性的影响

利用楔形铜模铸造法成功制备了Mg65Cu22Ni3Y10-xNdx(x=0、2、4、5、6、8)块体非晶合金,采用XRD、DSC研究了Nd对该合金体系热稳定性和非晶形成能力(GFA)的影响。结果表明,当x=2、4时,Nd的添加可有效提高该合金的GFA和热稳定性;当Nd含量为2%(摩尔分数)时,合金具有最高的过冷液相区(ΔTx=61.5K)及最好的热稳定性;当x=5时,尽管过冷液相区(ΔTx=48.5K)最窄,但此时合金具有最强的非晶形成能力(Trg=Tg/Tl=0.568)和临界厚度(δmax=3.8mm);随着Nd的进一步增加(x>5),合金的玻璃形成能力降低。     

Nd对Mg基块体金属玻璃的玻璃形成能力的影响

通过熔体铜型浇注方法制备了Mg65Cu25NdxY10-x(x=4,5,7,10)合金,并对它们的玻璃形成能力进行了研究。利用X射线衍射确定合金的结构组成,差示扫描量热计(DSC)分析合金的玻璃转变、晶化和熔化行为。结果表明:在Mg65Cu25NdxY10-x合金中,当x=5时,合金的非晶形成能力最强,玻璃形成的临界厚度大约为4.5mm,同时非晶的过冷液相区ΔTx和约化玻璃转变温度Trg均为最大,分别为54.5K和0.581。当x≥5时,随着Nd含量的增加,金属玻璃的玻璃转变温度Tg降低,过冷液相区ΔTx减小,约化玻璃转变温度Trg也随之相应地变化。     

Mg-Cu-Y块体金属玻璃的塑性变形特性

通过对Mg-Cu-Y块体金属玻璃在深过冷液体区间塑性变形特性的研究，探讨了影响其塑性变形的因素及其影响规律。结果表明，加载温度和时间均对其塑性变形有明显的影响，在深过冷液体区间，要达到合适的变形量，加载温度和时间必须适中；Mg-Cu-Y块体金属玻璃在压缩条件下能够发生流变，较好地复制模具表面的显微形貌。同时，在加载条件下，Mg-Cu-Y块体金属玻璃更容易发生晶化。     

Mg65Cu25Y10金属玻璃时效处理的研究

采用铜辊旋淬法制备Mg65Cu25Y10金属玻璃条带,并在玻璃化温度附近对其进行时效处理.结果表明,对应不同的时效处理温度与时间,该合金条带具有不同的相组成.同时,时效处理对其室温塑性也有很大的影响,时效处理后条带的塑性变差.通过对时效处理前后条带的X射线衍射图谱和扫描电镜照片的分析,对Mg65Cu25Y10金属玻璃的晶化机理进行了初步探讨.     

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。     

Microstructure and thermal expansion of copper-based amorphous alloys during structural relaxation

(Cu43Zr48Al9)98Y2 amorphous alloy bar was prepared by the arc melting copper mold absorption casting method,and then,the amorphous alloy was annealed at different temperatures for different times.The influence of heating rate on thermal expansion and thermal stability was studied by thermomechanical analysis(TMA),and the microstructure evolution of the amorphous alloy during structural relaxation and crystallization was studied by XRD and TEM.Results show that the structural evolution behavior of the(Cu43Zr48Al9)98Y2 amorphous alloy can be divided into five different stages(structural relaxation preparation stage,structural relaxation stage,first crystallization stage,second crystallization stage,and grain growth stage).When the heating rate is 20 K/min,the amorphous alloy has the smallest thermal expansion coefficient and the best thermal stability.The width of the supercooled liquid region is 66.42 K.Samples with different relaxation states were prepared by annealing at the heating rate of 20 K/min.The structural evolution of amorphous alloys with different relaxation states is as follows:amorphous→CuZr2+AlCu2Zr7→CuZr2+AlCu2Zr7+CuZr(B2)+CuZr(M)+Cu10Zr7→CuZr2+AlCu2Zr7+CuZr(B2)+CuZr(M).After annealing at 706 K and 726 K(in the supercooled liquid region)for 1.5 h,the amorphous-nanocrystalline composites were obtained.When the annealing temperature is 706 K,the crystallization process of the sample is as follows:amorphous→Cu10Zr7→Cu10Zr7+CuZr,and for the sample at 726 K,it is as follows:amorphous→CuZr2+AlCu2Zr7+Cu10Zr7→Cu10Zr7+CuZr2→CuZr2+CuZr(B2)+Cu10Zr7.     

Mg_(65)Cu_(25)Y_(10)块体非晶合金的晶化组织(英文)

将普通铜模浇铸法制得的Mg65Cu25Y10块体非晶合金试样置于200°C进行保温处理,对处理后的试样的相组成和显微组织进行研究。XRD分析结果表明,该块体非晶的晶化随保温时间的延长趋于完全,在此过程中有Mg2Cu、Mg24Y5和HCP-Mg等晶体相析出。通过SEM观察到雪花状组织,EDS结果表明该雪花状组织的成分接近于铸态合金的成分,TEM分析表明其为层片状结构。电子衍射花样分析表明,雪花状组织由Mg24Y5晶体和非晶相组成。在保温过程中,基体中的FCC-Mg会转变为HCP-Mg。     

Ni对Mg-Cu-Tb非晶合金形成及力学性能的影响

利用熔体铜模喷铸法制备出直径为3 mm的Mg65Cu25-xNixTb10(x=0,5,10)非晶合金。利用X射线衍射、差热分析、压缩实验分析和扫描电镜分析了添加Ni元素对Mg-Cu-Tb非晶合金形成能力及力学性能的影响。研究表明:随着Ni含量的增加,合金的玻璃转变温度Tg增大;开始结晶温度Tx降低;过冷液相区宽度ΔTx减小,约化玻璃转变温度Trg从0.562降至0.530,非晶形成能力逐渐降低。压缩实验结果表明:当Ni含量增加到5%时可以明显提高Mg-Cu-Tb-Ni非晶合金的断裂强度。     

DEFORMATION BEHAVIOR OF SPRAY–DEPOSITED La–BASED BULK AMORPHOUS ALLOY IN SUPERCOOLED LIQUID REGION

研究了喷射成形大尺寸La₆₂Al_15.7(Cu, Ni)_22.3非晶合金在过冷液相区内的塑性变形行为. 结果表明, 随加热温度 的增加和应变速率的减小, 该非晶合金由非稳态变形向单一稳态变形行为转变. 当应变速率为5×10^-3 s^-1, 温度为443 K和挤压比为6.25时, 喷射成形La₆₂Al_15.7(Cu, Ni)_22.3非晶合金样品的密度由挤压前的5.723增加到挤压后的5.924 g/cm³, 达到了同成分吸铸态非晶合金密度 (6.134 g/cm³) 的96.6%. 挤压后非晶合金样品依然保持完全非晶态.     

Deformation of Zr41Ti14 Cu12. 5Ni10Be22.5 bulk amorphous alloy under isobaric pressure in super-cooled liquid region

The curve of crystallization transition during continuous heating for the Zr41Ti14 Cu12. 5Ni10Be22.5 bulk amorphous alloy was measured by means of dilatation(Fully automatic transformation recording/measuring instrument) and X-ray diffraction(XRD) method. The deformation behavior of the alloy at various heating rates in the supercooled liquid region was studied. The results show that the glass transition temperature of the alloy increases slightly and the supercooled liquid region(SLR) increases significantly with increasing heating rate. The deformation amount under isobaric pressure of 1 N for the alloy in the SLR increases with increasing heating rate. As the heating rate of the alloy increases from 5 to 100℃/rain, the amount of deformation of the alloy increases from 8.3% to 45%