ZrCu基大塊非晶態(tài)合金的制備及其熱力學(xué)性能的研究.pdf

1、由于ZrCu基非晶態(tài)合金不含有毒元素、不含貴金屬,其強(qiáng)度、塑性、耐蝕性也比較好,因而具有良好的應(yīng)用前景。通過在基體中添加適量的其它元素還可以進(jìn)一步增強(qiáng)其非晶形成能力和熱穩(wěn)定性,采用控制析出納米相的方法還可以有效地調(diào)節(jié)大塊非晶態(tài)合金的性能,這需要非晶態(tài)合金基體本身就具有較強(qiáng)的非晶形成能力和較高的熱穩(wěn)定性,因而對(duì)非晶態(tài)合金的非晶形成能力、熱穩(wěn)定性以及晶化過程的分析已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。
　　本實(shí)驗(yàn)采用水冷銅模吸鑄法和甩帶法在氬氣保護(hù)條

2、件下,通過微幅改變Al元素的添加量,制備了一系列ZrCuAl非晶態(tài)合金,并以此為研究對(duì)象,用X射線衍射法和示差掃描量熱法對(duì)其結(jié)構(gòu)及熱力學(xué)性能進(jìn)行了研究。著重分析了Al含量對(duì)ZrCu基非晶態(tài)合金的非晶形成能力、熱穩(wěn)定性的影響,以及制備工藝對(duì)ZrCu基非晶態(tài)合金的熱穩(wěn)定性的影響,另外還對(duì)非晶態(tài)合金的晶化動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行了分析。
　　研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),在ZrCu基非晶態(tài)合金中添加適量的Al可以顯著提高其非晶形成能力。通過微幅改變Al含量的方法

3、,找出了一種新的具有較強(qiáng)非晶形成能力的三元合金成分Zr46Cu44Al10。此成分利用水冷銅模吸鑄法能夠制備出直徑為5mm的非晶態(tài)合金,并探討了適量Al元素的添加對(duì)有效提高ZrCuAl非晶態(tài)合金非晶形成能力的原因。
　　研究結(jié)果還表明,適量Al的加入能夠明顯提高非晶態(tài)合金的熱穩(wěn)定性,各特征溫度值(Tg、Tx)和特征激活能(Eg、Ex)都顯著增大。并且直徑2mm的試樣其熱穩(wěn)定性高于直徑5mm的試樣的熱穩(wěn)定性,條帶試樣的熱穩(wěn)定性更好。

4、
　　通過對(duì)ZrCuAl非晶態(tài)合金的晶化過程進(jìn)行分析,結(jié)果表明:對(duì)于吸鑄樣品,在晶化過程中,晶化激活能在開始時(shí)是隨著晶化分?jǐn)?shù)的增加而增加的,而當(dāng)晶化分?jǐn)?shù)達(dá)到約一半以后,局域晶化激活能又隨著晶化分?jǐn)?shù)的增加而減小。而對(duì)于條帶樣品,其局域晶化激活能卻隨著晶化分?jǐn)?shù)的增加而持續(xù)增加,可見條帶試樣的晶化過程較吸鑄試樣的晶化過程困難,同時(shí)可以看出條帶試樣的熱穩(wěn)定性優(yōu)于吸鑄試樣的熱穩(wěn)定性。直徑2mm的吸鑄試樣其局域晶化激活能大于直徑5mm的吸鑄試