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。     

摩擦焊焊接块体非晶体合金Zr65Cu12．5Al7．5Ni15

采用传统摩擦焊焊接方法连接具有良好非晶形成能力的Zr65Cu12．5Al7．5Ni15（at％）块体非晶合金。微区X射线衍射结果显示，整个焊接接头保持了非晶特性，无晶化反应发生。对摩擦焊焊接方法成功连接块体非晶合金Zr65Cu12．5Al7．5Ni15的原因进行了分析。     

热处理对Fe61Co10Zr5W4B20块体非晶合金显微硬度与压缩强度的影响

通过铜模吸铸法获得直径为2mm的Fe61Co10Zr5W4B20块体非晶合金.采用X射线衍射（XRD）、示差扫描量热（DSC）、显微硬度及压缩试验等方法研究了非晶合金的结构、热稳定性,特别是等温热处理对其显微硬度与压缩强度的影响.结果表明,Fe61Co10Zr5W4B20非晶合金的显微硬度为1207HV0.2,压缩强度σbc为1707.6MPa.当等温热处理温度低于晶化起始温度时,硬度不随热处理时间的增长而变化;但在高于晶化峰值温度时,硬度值随时间变化先升后降.在热处理时间相同的条件下,随着处理温度的升高,合金的硬度增大,但压缩强度会逐步减小.     

Zr-基块体非晶合金近玻璃转变温度热处理后的组织与性能

选择在非晶合金的玻璃转变温度与晶化起始温度间的较低温度对Zr57Cu15.4Ni12.6Al10Nb5块体非晶合金进行了等温热处理，用X射线衍射、扫描电镜、显微硬度计与压缩试验，研究了等温热过程中非晶合金的组织结构变化及其对显微硬度与压缩性能的影响。结果表明，在近晶化温度下，一定时间的热处理会引起非晶合金的晶化。而在近玻璃转变温度下，较长时间的热处理也不会引起非晶合金出现明显的晶化和组织变化；但随着热处理时间的增长，合金的显微硬度有增大趋势，合金的压缩强度明显下降，断口形貌变化显著，断裂方式也逐渐由非晶态的断裂方式向晶态的断裂方式转变。     

轧制对Zr65Al7．5Ni10Cu17．5块体非晶合金硬度的影响

用等速率连续加热退火获得不同驰豫态的Zr65Al7.5Ni10Cu17.5块体非晶合金,在室温下对其进行轧制变形,分析变形后材料的结构.结果发现,最大变形量为95%时,该非晶合金仍然保持单一的非晶结构,不断进行的轧制变形仅是在其中引入了逐渐增多的剪切带,非晶合金的硬度也因此而不断下降.非晶合金在变形前的弛豫程度越高,硬度下降的越快.虽然非晶合金的自由体积在应变量大于80%时达到饱和,但随变形量的提高硬度继续下降.     

Zr50Ti5Cu18Ni17Al10块体非晶合金的热稳定性

采用铜模吸铸法制备了Zr50Ti5Cu18Ni17Al10块体非晶合金,并采用差示扫描量热仪(DSC)和X射线分析(XRD)对其热稳定性进行了系统研究.结果表明,随着加热温度的提高,玻璃转变温度Tg、晶化开始温度Tx和峰值温度Tp均向高温区移动,说明该合金的玻璃转变和晶化均为动力学过程.用Kissinger方法计算出玻璃转变激活能(Eg)以及晶化激活能(Ep1和Ep2)分别为438±11、284±8和323±11 kJ/mol.该合金的晶化过程分为纳米晶析出、初生相(ZrAl、ZrCu和Zr2Ni)析出以及稳定相(Zr2Cu、Zr2Ni、ZrCu、ZrAl和一个未知相)析出3个阶段.     

摩擦焊焊接块体非晶合金Zr65Cu12.5Al7.5Ni15

采用传统摩擦焊焊接方法连接具有良好非晶形成能力的Zr65Cu12.5Al7.5Ni15(at%)块体非晶合金.微区X射线衍射结果显示,整个焊接接头保持了非晶特性,无晶化反应发生.对摩擦焊焊接方法成功连接块体非晶合金Zr65Cu12.5Al7.5Ni15的原因进行了分析.     

Zr52.5Ni14.6Al10Cu17.9Ti5块体玻璃合金等温晶化与结构转变

对采用射流成形方法制备了Ｚｒ５２．５Ｎｉ１４．６Ａｌ１０Ｃｕ１７．９Ｔｉ５块体玻璃合金进行等温退火,利用Ｘ射线衍射和ＳＥＭ及ＴＥＭ分析了块状玻璃态合金等温晶化时相转变及组织转变。     

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。     

氢对Zr41．2Ti13．8Cu12．5Ni10Be22．5块体非晶合金中电子结合能与电阻率的影响

利用电弧熔炼及铜模快速铸造的方法，制备Zr412Ti13.8Cu125Ni10Be225块体非晶合金，通过电化学方法向块体非晶中充入氢。研究了氢对块体非晶合金电子结合能和电阻率的影响。结果表明：氢能够提高非晶合金原子的电子结合能；当氢容量等于29％（摩尔分数，下同）时，电阻率无明显的变化；氢容量等于62％和92％时，电阻率随着氢容量的增加显著降低；并且，充氢使电阻率突变温度降低。     

Zr57Nb5Cu15.4Ni12.6Al10大块非晶合金的晶化动力学及显微硬度

采用铜模铸造法制备直径10 mm的圆柱状Zr57Nb5Cu15.4Ni12.6Al10大块非晶合金,并用X射线衍射(XRD)证明其为完全非晶态.应用示差扫描量热(DSC)分析方法测定该合金的玻璃转变的热学参量并分析其晶化过程.利用Kissinger法和Ozawa法计算了大块非晶合金表观晶化激活能.同时研究了退火温度对非晶合金显微硬度的影响.     

Zr55Al10Ni5Cu30合金熔体与不锈钢的润湿行为

用座滴法研究了Zr55Al10Ni5Cu30合金熔体与不锈钢基片在连续升温和不同温度下保温20 min的润湿动力学,用扫描电镜观察了润湿冷凝样品的界面形貌,用能谱分析、X射线衍射等研究了界面反应,分析了Zr55-Al10Ni5Cu30与不锈钢基片之间的扩散和界面问题.结果表明:随着温度的升高,Zr55Al10Ni5Cu30与不锈钢基片之间的润湿角减小,润湿半径增大;1 223,1 273 K时等温润湿动力学分3个阶段:孕育阶段、准稳态减小阶段和趋于平衡阶段,温度高于1 323 K时润湿只有趋于平衡阶段;Zr55Al10Ni5Cu30合金与不锈钢之间的润湿为反应控制型润湿,界面处有明显的扩散层和界面反应层;合金熔体一侧含熔体与不锈钢反应生成的Cr2Zr,界面处含反应生成的Al5Cr;在制备Zr55Al10Ni5Cu30/不锈钢非晶复合材料时必须合理选择制备工艺,严格、控制界面反应.     

Zr65Al7.5Cu17.5Ni10大块非晶态合金的制备及晶化过程

采用直接水淬法成功制备直径５ｍｍ球状Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｃｕ１７．５Ｎｉ１０大块非晶态合金。Ｘ射线衍射、透射电镜检验证明样品完全为非晶态。采用Ｘ射线衍射、差示扫描热分析仪（ＤＳＣ）分析了Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｃｕ１７．５Ｎｉ１０非晶态合金的晶化过程,利用Ｋｉｓｓｉｎｇｅｒ方程求得Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｃｕ１７．５Ｎｉ１０非晶合金的晶化表观激活能。Ｘ射线衍射实验结果表明,Ｚｒ６５Ａｌ７．５Ｃｕ１７．５Ｎｉ１０非晶态合金的晶化是按下面的次序进行的,非晶态合金→体心立方晶相Ｚｒ２（Ｎｉ,Ａｌ）＋非晶相→体心立方相Ｚｒ２（Ｎｉ,Ａｌ）＋体心立方相Ｚｒ２（Ｃｕ,Ａｌ）。     

氧化对大块非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5热稳定性的影响

利用DSC、TGA试验手段研究了氧化对大块非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5热稳定性的影响.结果表明,在氧气气氛下连续升温时,大块非晶合金的玻璃转变点消失;氧化速率在过冷液相区内明显加快,这源于在过冷液相区中原子的快速扩散;在玻璃转变温度上下温度作等温氧化处理对大块非晶合金的热稳定性没有明显影响.     

Ti40Zr25Ni8Cu9Be18块体非晶合金低温动态压缩性能研究

采用铜模喷铸法制备Ti40Zr25Ni8Cu9Be18块体非晶合金,通过分离式霍普金森压杆装置(SHPB)对Ti40Zr25Ni8Cu9Be18块体非晶合金进行室温(25℃)和液氮温度(–196℃)条件下的高应变率加载动态压缩测试,结合S-4800型扫描电镜(SEM)对压缩试样断口进行观察,对比在室温和液氮温度下Ti40Zr25Ni8Cu9Be18块体非晶合金动态压缩性能及其断口形貌特征的差异。结果表明:Ti40Zr25Ni8Cu9Be18块体非晶合金室温动态压缩时,随应变率提高抗压强度无明显变化,没有应变率硬化效应。在液氮温度动态压缩时,抗压强度随着应变率提高有较大幅度增加,存在应变率硬化效应。液氮温度时的动态抗压强度明显高于室温动态抗压强度。Ti40Zr25Ni8Cu9Be18块体非晶合金室温动态压缩为剪切断裂,微观形貌上出现脉状花样和剪切带,剪切带诱发了裂纹的形成,裂纹沿着剪切带扩展。液氮温度下断口微观形貌有解理台阶和河流花样。室温动态断裂过程中,局域应变集中产生塑性变形;液氮温度下压缩动能转化的热量大部分被抵消,削弱了绝热剪切作用。     

差热分析实验条件对大块非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5晶化行为的影响

研究了差热分析实验条件对大块非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5晶化行为的影响,并结合X射线衍射研究其晶化后的物相.结果表明,大块非晶合金Zr55Cu30Al10Ni5的晶化分为两个转变过程,第一个转变过程对应的是非晶相的晶化,晶化相为具有Zr2Ni结构的亚稳相和少量的Al.Ni0.3Zr;第二个转变过程对应亚稳相向稳定相Zr2Cu的转变.在差热分析实验中,用Al2O3粉掩埋的样品在900℃以上还出现了第3个放热峰,这是样品与Al2O3粉发生化学反应所引起的,但在冷却过程中未出现两个结晶峰.     

Zr55Al10Cu30Ni5非晶合金在NaOH溶液中的腐蚀行为

利用极化曲线方法、电化学阻抗技术和扫描电子显微镜研究了非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在NaOH溶液中的腐蚀行为。极化曲线测试表明，非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在NaOH溶液中具有很好的耐蚀性能，阴极过程由电化学反应所控制，而阳极过程表现出钝化特征，在所研究的浓度范围内，钝化电流密度非常低，为1μA／cm^2～2μA／cm^2。电化学阻抗测试表明，电荷转移电阻随浓度的增大而增大，而后又有所降低。在阴极极化、开路电位和钝化电位下，非晶合金的Nyquist图由单容抗弧构成，具有很高的电荷转移电阻，表现出优良的耐蚀性。SEM和EDAX表明非晶合金在NaOH溶液中腐蚀轻微，各合金元素的溶解程度不同，腐蚀后表面出现了少量的氧元素。