四元锆基块体金属玻璃

在最近十几年来开发了为数众多的新型多元块体非晶合金，这些合金都具有低的临界冷却速度（～10K／s）和直径大至70mm左右的完全非晶态棒材。新近开发的Zr56Cu22Fe8Al12四元锆基合金具有很好的玻璃形成能力和压缩变形塑性，是一种很有发展前景的非晶态合金，因此日本国立材料科学研究所新近进一步研究了这一非晶态合金的改良效果，通过添加微餐Co和Ag对其性能的影响。研究用的合金是采用高纯度金属锆、铜、银、钴、铁和铝配成的原料，     

非晶态磁性合金和金属玻璃

高硼 (Fe ,Co) (Nd ,Dy) B玻璃合金的软磁性能和热稳定性〔1〕　研究了Fe87-xCo9 5Nd3Dy0 5Bx(x =17 5～ 35 )和Fe6 0 3Co9 2 Nd3Dy0 5B2 5TM2 (TM =Nb ,Ta ,Cr ,Mo和W )玻璃合金过冷液相的热稳定性、玻璃形成能力和软磁性能。采用 99 9%至99 99% (质量 )纯度的纯金属和纯硼 (99 5 % )原料 ,在氩气保护下电弧熔炼制成母合金锭 ,将母合金锭破碎成小块 ,置于石英坩埚中熔化 ,以 35m/s转速的铜轮将熔体旋淬成薄带。另用铜模压力铸造制成不同直径的棒状试样。用X射线衍射法、透射电镜和光学显微镜分析了试样的微观结构。运用差…     

大块金属玻璃的开发和应用

大块金属玻璃的应用如同非晶态合金一样金属玻璃同样也具有优异的机械性能、化学性能,磁性及粘性流动性。利用这些特性可以使其应用于扼流圈铁芯,电磁屏蔽,手机用外壳（ケへシソゲ）,光纤连接端子,光学镜（ミテ一）,装饰品中。最近井上明久较详细的介绍了其应用,主要有（1）制造超精细零部件,如微电机中使用的高压注射成形的形状复杂的微小齿轮;（2）飞机的结构件;（3）计测用的零部件,如可用于科里奥利流量计,压力传感器,驱动器及燃料电池用材。其使用材料,制造方法,产品形状性能特点等详见下表。     

(Fe,Co,Ni)-Si-B系大块非晶合金

近年来对于开发具有优良磁性能和高玻璃形成能力的新型铁基非晶合金的要求日益增长 ,相继开发了(Ｆｅ ,Ｃｏ ,Ｎｉ) (Ｚｒ ,Ｈｆ ,Ｎｂ) Ｂ、Ｆｅ Ｓｉ Ｃ Ｂ、Ｆｅ Ｎｂ Ｂ、Ｆｅ (Ｃｒ,Ｍｏ) (Ｃ ,Ｂ)、Ｆｅ Ｇａ (Ｐ ,Ｃ ,Ｂ)系Ｆｅ基等一系列块体非晶合金。发现 (Ｆｅ ,     

ZrCuNiAl块体非晶合金的玻璃形成能力与动力学行为

利用铜模铸造法制备了Zr53Cu187Ni12Al16.3、Zr519Cu23.3Ni105Al14.3和Zr50.7Cu28Ni9Al12.3块体非晶合金,3种合金形成非晶的最大临界尺寸分别为6 mm、10 mm和14 mm.采用三点压弯式黏度仪、差热分析仪(DTA)研究了上述非晶合金过冷液体的黏度、脆性系数及临界冷却速度对玻璃形成能力的影响.结果表明:在3种合金中,Zr50.7Cu28Ni5Al12.3不仅具有最高的过冷液体黏度,而且具有最低的动力学脆性系数m (51.2)和临界冷却速率Rc(9.8 K/s),这导致该合金具有极强的玻璃形成能力.     

Ti基BMGS玻璃形成能力判据适用性分析

利用数据拟合的方法,计算了具有代表性的Ti基大块非晶合金临界断面厚度与玻璃形成能力判据之间的关系,所选判据包括过冷液相区宽度ΔTxg,约化玻璃转变温度Trg,稳定性参数S以及参数Kgl和γ。计算结果表明,判据Trg和γ与Zc之间计算结果的统计相关系数R2值分别为0.93和0.86,而ΔTxg,S和Kgl的R2值分别为0.20,0.47和0.22,说明Trg和γ更适合作为Ti基大块非晶合金玻璃形成能力的判据。     

Mg—Cu—Zn—Y块体金属玻璃的形成

采用Zn元素部分替代易形成玻璃合金Mg65dCu25Y10中的Cu元素,形成Mg65Cu20Zn5Y10合金,添加Zn元素可显著提高合金的玻璃形成能力,通过熔体铜模浇铸可制备出直径为6mm的Mg65Cu20Zn5Y10金属玻璃圆棒,与无Zn合金相比较,Mg65Cu20Zn5Y10四元金属玻璃的晶化转变更为复杂,晶化过程由四步完成,尽管过冷液态温度区间△Tx减小,但约化玻璃转变温度Trg值略有增加。     

Sn对ZrTiNiCuAl非晶合金玻璃形成能力的影响

研究了固溶元素Sn掺杂对Zr52.5Ti5Ni14.6Cu17.9Al10非晶合金玻璃形成能力（GFA）的影响，结果发现，掺杂不同含量的Sn会使玻璃化温度Tg,晶化温度Tx不同程度地向高温移动，但对合金熔化温度Tm温度不大。当Sn的摩尔分数为1．86％时，合金玻璃化温度Tg提高了17℃，晶化温度Tx提高了36℃，从而使△Tx提高了19℃，玻璃化温度与合金熔点温度的比值Trg由0.63提高到0.65分析了Sn元素对Tg,Tx及玻璃形成能力的影响。     

非晶态金属的结构与合金的玻璃形成能力

本文提出了一种非晶态金属的微观结构模型—Cluster模型,根据此模型的统计热力学计算导出了一个表征合金玻璃形成能力(GFA)的参量: α_c=[1-2.08/Φ_m]T_g/T_m其中T_g为玻璃转变温度,T_m为熔点,Φ_m为合金的熔化熵,α_c值越大合金越易形成非晶态。这个新的合金GFA判据不但为过去的几种GFA经验判据提供了理论依据,而且比它们更合理,准确     

金属玻璃的开发和应用

喷丸处理用的长寿金属玻璃珠“AMO-金属珠”；非晶投射材料的开发；金属玻璃的精密铸造技术；超精密金属玻璃齿轮的特性与应用；使用金属玻璃精密齿轮的微型马达。[编者按]     

块体金属玻璃的开发和应用

Ca-Mg-Zn-Cu块体金属玻璃的开发 Ca基金属玻璃具有非常独特的性能,其密度很低(～2g/cm3)并且具有与人体骨骼很接近的低弹性模量(～17～20GPa),低玻璃转化温度(Tg～110℃)和很宽的过冷液相区(△Tx=Tx-Tg约为30～70 ℃).     

块体金属玻离的开发和应用

过渡金属基块体金属玻璃 下表列出了过渡金属基块体金属玻璃的主要特性。Pt-Pd-Cu-P块体玻璃合金具有很低的Tg（约500K）、宽广的过冷液相区（〉90K）和高的耐蚀性。很适于在过冷液相区粘滞流变加工。日本东北大学开发的水雾化制粉技术，能够大量生产粒度自0．1至2mm的Fe基玻璃合金，月生产能力达20t。     

Ti基大块金属玻璃的研究与应用

阐述了Ti基大块金属玻璃(BMG)的成分设计原则及制备方法，并对Ti基非晶合金及其部分晶化复合材料的力学性能及断裂机理进行了评述。结果表明：Ti基大块金属玻璃具有较高的断裂强度、弹性延伸率及一定的塑性延伸率，而经过部分晶化获得的非晶合金基纳米颗粒复合材料，其室温塑性获得很大的改善。在此基础上探讨了该合金目前所存在的问题、研究热点以及其应用前景。     

非晶合金的相变韧塑化

块体非晶合金因其独特的原子结构而具有许多优异的力学性能,成为近年来材料领域的研究热点之一,但是由于其在变形过程中的室温脆性和应变软化等关键问题,一直制约其大规模工程应用。为解决此问题,块体非晶合金领域的研究者们提出了多种方案,其中利用“相变诱导塑性”概念制备块体非晶合金复合材料来韧塑化非晶合金成为卓有成效的方案之一,通过此方法成功地制备出同时具有拉伸塑性和加工硬化能力的非晶合金复合材料。然而,该类块体非晶合金复合材料要求的形成条件更严格,同时具有更复杂的多相协调变形过程和更独特的性能优化方案。从该类块体非晶合金复合材料的形成、性能特点、韧塑化机理及性能优化等方面进行综述,并对其未来发展进行了简要展望。     

Fe基块体非晶软磁合金研究进展

总结了铁基块体非晶软磁合金问世以来的发展情况,简述了其制备原理和作为新型磁性材料的优点：高玻璃形成能力、良好的热稳定性、低的临界冷却速率、高饱和磁化强度、低矫顽力、高磁导率以及在其过冷液相区内的超塑性;归纳了铁基BMG合金的成分特点以及由此得到的性能;简要介绍了铁基块体纳米晶合金和双相BMG合金;最后评价了铁基BMG软磁合金的优势及不足。     

连续铸造法制备大块非晶合金

研究了经真空电子束焊连接而成的Ti3Al/TC 11合金在经过近等温锻造及不同制度的热处理后,连接界面的高温拉伸性能.结果表明,Ti3Al/TC 11合金在500～600℃的高温拉伸性能差异较小,说明Ti3Al/TC 11合金在此温度范围的高温拉伸性能比较稳定,可安全服役,尤其是以变形40％近等温锻造+梯度热处理的合金高温拉伸性能较佳,这和变形程度与组织中晶粒的形态、大小及分布有关.虽然焊接过程中在焊缝区形成了一些金属间化合物,但由于随后经过了近等温锻造和热处理,可在一定程度上使其破碎、重新分布而得到均匀细小的组织,因此改善了焊接界面的组织,提高了焊接界面的高温拉伸性能.     

连续铸造法制备大块非晶合金

提出了一种适合于非晶合金铸坯连续生产的复合铸型连续铸造法并据此建立了一套水平连铸装置。采用拉停循环的间歇式拉坯方式成功连铸出直径10mm长度60cm的Zr基非晶合金棒材。金相、XRD、DSC等分析结果表明该方法制备的非晶合金有很好的非晶性。还基于非晶合金形成的CCT曲线,探讨了复合铸型连续铸造法形成非晶合金的冷却过程。该方法可用于非晶合金棒材工业化生产,并能降低生产成本,促进非晶合金研究的发展和应用。     

一种新型Nd基块体非晶合金

在铜模铸造条件下制备了直径2．5mm的Nd61Fe30Zn9块状非晶合金．在普通DSC条件下，没有观察到这种合金的玻璃转变温度，晶化温度为730K，比Nd60Fe30Al10非晶合金的晶化温度低约70K，因此该合金的热稳定性较低．熔化行为分析表明，合金Nd61Fe30Zn9的熔化过程为单峰吸热过程，且熔化区间仅为54K，说明该合金的成分接近合金的共晶成分，但母合金的自然凝固组织不具有共晶凝固特点，表现为粗大的枝晶状组织．讨论了成分和组织对合金非晶形成能力的影响．     

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。