鋯基塊體非晶合金的制備和腐蝕性能.pdf

1、鋯基塊體非晶合金具有高強度、低模量等優(yōu)異性能，但是較低的塑性制約了金屬玻璃的應(yīng)用和發(fā)展。因此開發(fā)具有大塑性和高玻璃形成能力的合金具有重要意義。此外，金屬玻璃作為工程材料應(yīng)用的前提之一就是其較高的環(huán)境穩(wěn)定性(例如，耐腐蝕性、耐氧化性等)，因此開展金屬玻璃的耐腐蝕性和氧化行為研究非常有必要。
　　 在本文中我們首先通過嘗試添加Sn，V，Si，Hf，Nb和Ti元素進行微合金化，研究添加元素對Zr46Cu37.6Ag8.4Al8合金玻璃

2、形成能力、熱穩(wěn)定性以及力學(xué)性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)微量添加Sn，v，Si，Hf，Nb元素降低了玻璃形成能力并且不同程度損害了鋯基合金的壓縮塑性。而添加Ti元素最大可使鋯基金屬玻璃的壓縮塑性提高到16％。同時Ti元素在微合金化后，鋯基金屬玻璃仍然具有大于16mm的玻璃形成能力。
　　 其次，研究了微量添加V，Hf，Ni，Nb和Ti元素對鋯基合金的腐蝕行為的影響。結(jié)果表明微合金化Nb，Ti和Ni可以較大程度的改善鋯基合金的鈍化膜穩(wěn)定性，

3、提高耐腐蝕性，原因可以歸結(jié)為這些合金化元素的添加導(dǎo)致了Zr、Nb、Ti、Ni這類具備較強耐腐蝕性和鈍化能力的元素在合金表面的富集，從而優(yōu)化了鈍化膜的性質(zhì)。
　　 此外，還進行了Zr46Cu37.6Ag8.4Al8和Zr64Cu16Ni10Al10兩個不同體系金屬玻璃的氧化行為研究，并利用XRD，SEM，XPS技術(shù)研究了氧化膜的組成和結(jié)構(gòu)。同時還研究了金屬玻璃氧化對耐腐蝕性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)Zr64Cu16Ni10Al10在低于玻璃

4、轉(zhuǎn)變溫度下氧化后生成的氧化膜極大地提高了鋯基非晶合金在0.5 MNaCl溶液中的鈍化能力和耐腐蝕性，氧化膜中生成的大約100 nm的四方型ZrO2富集層被認為導(dǎo)致了這一結(jié)果。與之相反，Zr46Cua7.6Ag8.4Al8金屬玻璃氧化后的耐腐蝕性能發(fā)生了嚴重下降，這是由其所生成的氧化膜獨特的表面組成和結(jié)構(gòu)所致。
　　 最后我們還研究了預(yù)軋制處理對于鋯基金屬玻璃耐腐蝕行為的影響，并著重討論了腐蝕機理以及點蝕在剪切帶上擇優(yōu)發(fā)生的機制。