镁基大块非晶合金的制备与性能研究

采用铜模浇铸的方法成功制备了最大直径为12mm的Mg65Cu20Ag5Gd10非晶合金,并对其结构、热稳定性能、非晶形成能力、压缩性能及断口形貌进行了分析.结果表明,Mg65Cu20Ag5Gd10具有较强的玻璃形成能力和良好的热稳定性能;合金的断裂强度达895MPa,弹性应变为2.35%.     

两种稀土基大块非晶合金非等温晶化行为的研究

以不同加热速率下的DSC曲线数据为基础,利用Kissinger及Deloy激活能计算方法研究了Mm55Al25Cu10Ni5Co5与La55Al25Cu10Ni5Co5大块非晶合金的非等温晶化动力学。结果表明:两非晶合金的玻璃转变温度(Tg)、晶化初始温度(Tx)和晶化峰值温度(Tp)都随着加热速率的增加而增加,具有明显的动力学效应;阶段激活能随晶化体积分数的增加,先迅速增加,达到最大值后缓慢下降,为典型的形核及长大机制且形核瞬间完成,晶化以生长为主。Mm55Al25Cu10Ni5Co5非晶合金的玻璃转变激活能、形核激活能和长大激活能以及晶化初期激活能和最大激活能都相应大于La55Al25Cu10Ni5Co5表明前者比后者具有更高的热稳定性。     

大块非晶合金的研究现状

对大块非晶合金的研究现状进行了阐述。首先介绍了大块非晶合金的形成机理。然后对大块非晶合金的性能和制备方法进行了说明。重点对Cu基、Fe基、Zr基和Mg基几种大块非晶合金的形成条件、性能以及目前研究现状等作了详细说明。     

Cu—Zr—Al大块非晶合金的制备及性能研究

采用铜模铸造的方法制备了Cu48Zr52-x Alx（x=6,7,8,9,10,at％）几种合金奠射线衍射（XRD）实验检验Cu48Zr44Al8,Cu48Zr43Al两种合金样品为完全非晶态．对样品进行差示扫描量热分析（DSC）考查三种大块非晶合金的非晶形成能力,以及灿的添加对非晶形成能力的影响．结果表明：当铝含量X=9时,合金的非晶形成能力及热稳定性最好．     

元素Ce对Y基合金非晶形成能力和热稳定性的影响

采用铜模吸铸法成功制备出直径为3 mm的Y56Al24Ni20和直径为5 mm的Y36Ce20Al24Ni20大块非晶合金,用X射线衍射法和差示扫描量热法对其非晶形成能力及热稳定性进行了分析。结果表明:Y36Ce20Al24Ni20大块非晶合金存在明显的玻璃转变温度Tg,其过冷液相区温度宽度ΔTx=63 K,约化玻璃转变温度Trg=0.70 K。这说明稀土元素Ce可以改善Y56Al24Ni20合金的非晶形成能力及热稳定性。     

大块非晶合金的发展历程

简要介绍了非晶态合金的概念,总结了非晶态合金和大块非晶合金的发展历程,展示了大块非晶合金的发展前景.     

新型大块非晶合金的研究进展

回顾了新型大块非晶合金的发展历史,介绍了典型的大块非晶合金系及其开发年代,简要分析了影响非晶形成能力的因素,简述了大块非晶合金的形成机理、性能及应用前景。以铜模铸造法制备的铁基大块非晶合金为例,列出了该材料的一些实验数据。     

新型大块非晶合金的研究进展

回顾了新型大块非晶合金的发展历史，介绍了典型的大块非晶合金系及其开发年代，简要分析了影响非晶形成能力的因素，简述了大块非晶合金的形成机理、性能及应用前景。以铜模铸造法制备的铁基大块非晶合金为例，列出了该材料的一些实验数据。     

稀土元素对Cu基非晶合金形成能力和力学性能的影响

通过铜模铸造法成功制备出直径分别为5 mm和3 mm的三元Cu45Zr48Al7和四元Cu45Zr45Al7Y3大块非晶合金。采用甩带法制备了Cu42Ni8Ti48Sm2、Cu42Ni8Ti48Y2、Cu42Ni8Ti48Gd2三种条带非晶;其中,Cu42Ni8Ti48Y2合金的非晶形成能力最强。三种非晶的玻璃转变温度Tg不十分明显,在冷却过程中存在着一定浓度的初晶相预存核,过冷液相区ΔTx不能反映该合金系非晶形成能力的差异。Cu47Zr42Al6Y5和Cu47Zr42Al6Er5合金组织基本由非晶相组成;Cu47Zr42Al6La5合金组织含有较多的晶态相,其压缩断裂强度较低;压缩断裂机理为解理 穿晶。     

大块非晶合金的性能特点与应用

结合作者近年来的科研工作,归纳总结了大块非晶合金的力学性能、粘滞流动性、耐蚀性能和磁性能特点,并通过介绍大块非晶合金的应用实例,展现了大块非晶合金的美好未来。     

Zr基块状金属玻璃在准静态弯曲下的力学行为

利用三点弯曲的方法,研究了Zr-Cu-Al-Ni系块状金属玻璃的准静态弯曲变形和断裂行为.在室温下,准静态三点弯曲变形过程主要表现为弹性和塑性变形,塑性变形阶段没有出现加工硬化现象并且锯齿形流变不显著,挠度值最高为4.11 mm,显示出较好的塑性.SEM分析发现:弯曲试样受力状态复杂,表面剪切带并不是沿理论最大切应力方向扩展,弯曲试样内部压应力区的断口形貌与压缩实验断口相似,主要为脉状断口;不同的是在单向拉伸时呈现菊花状形貌,而在拉应力区,呈现出复杂的网状形貌,并发现大量的微孔和微裂纹,表明剪切带的形成与自由体积合并有关.     

Testing of High-Strength Zr-Based Bulk Metallic Glass with the Split Hopkinson Pressure Bar

The split Hopkinson pressure bar(SHPB) was used to determine the dynamic compressive strength of the high-strength Zr38Ti17Cu10.5Co12Be22.5 bulk metallic glass at strain rate on the order of 102 s-1.It is shown that at high strain rates beyond about 1 000 s-1,uniform deformation within the metallic glass specimen could not be achieved and dispersion in the transmitted pulse can lead to discrepancies in measuring the dynamic failure strength of the present Zr-based bulk metallic glass.Based on these reasons,a copper insert was placed between the strike bar and the input bar to obtain reliable and consistent experimental data for testing of the Zr38Ti17Cu10.5Co12Be22.5 bulk metallic glass using the SHPB.Negative strain rate sensitivity was found in the present Zr-based bulk metallic glass.     

Zr63Al10Ni10Cu14Nb3大块非晶合金的力学行为研究

通过电弧熔炼并利用吸铸的方法制备了长70 mm、直径3 mm的Zr63Al10Ni10Cu14Nb3大块非晶合金.热稳定性分析表明:该合金具有较大的过冷液相区.室温压缩实验显示合金具有很高的屈服强度,在合金发生屈服之后应力-应变曲线上有明显的锯齿现象和一个明显的应变软化阶段.结合断口形貌特征,分析并讨论了非晶合金的剪切断裂机理.     

金属玻璃成分设计的理论研究进展

金属玻璃（非晶态合金）具有优异的耐磨性、耐腐蚀性、高比强度和高弹性应变极限,因此在工程结构材料领域中具有很大的应用潜力。玻璃形成能力是制约其工程化应用的关键,因此从金属玻璃结构特性角度,评述了与金属玻璃形成能力相关的一些重要理论和判据,期望推动金属玻璃合金成分设计与研制进程。     

Ti50Cu42Ni8非晶合金力学性能与晶化组织的研究

采用铜模喷注法成功制备出成本较低直径为2mm的Ti50Cu42Ni8大块非晶合金,对其力学性能及铸态与晶化显微组织进行了研究。结果表明：Ti50Cu42Ni8非晶合金具有优异的力学性能,压缩断裂强度可达2008MPa,弹性模量为100GPa,非晶样品的断裂面与轴向成45。,断口出现河流状脉纹及熔滴。其铸态显微组织为无特征组织,480℃和650℃退火后分别出现条状和梅花状晶态相。     

Thermal stability and glass-forming ability of Y-Ce-Co-Al bulk metallic glasses

The thermal stability and glass-forming ability of Y56-xCexCo20Al24 (x=15, 20, 25, 28, 38, 41, 44) bulk metallic glasses with a diameter of 5 mm were investigated by differential scanning calorimetry and X-ray diffraction. The results show that the thermal stability of the alloys decreases with the addition of Ce. It has the best glass-forming ability when x=25, whose calculated values can reach about 30 mm in diameter. The effect of Ce element could be explained on the view of Miedema’s theory and elec- tronegativity difference of amorphous alloys.     

Preparation and thermal stability of Pd_(40.5)Ni_(40.5)SixP_(19-x) bulk metallic glasses

With the addition of Si to replace some P,Pd_(40.5)Ni_(40.5)Si_xP_(19-x)(x=0,2.5,5,9.5,14,and 19 in atomic number fraction) bulk glassy samples with the diameter of about 5 mm were successfully prepared by use of flux treatment and water quenching technology.With the increase of Si content,the glass forming ability of Pd_(40.5)Ni_(40.5)Si-xP_(19-x) increases first for low Si content and then decreases for high Si content (Si≥9.5at%).The Pd_(40.50Ni_(40.5)Si_5P_(14) glassy alloy possesses the largest supe...