銅基非晶復合材料的制備與力學性能研究.pdf

1、Cu基非晶合金，特別是Cu-Zr-Al體系因其高強度、高硬度而成為極具應用前景的非晶合金材料，并引起眾多研究者的注目。但其在理論和實際應用中還有許多問題有待解決，比如，如何把Cu基非晶合金的尺寸做得更大、降低制備要求，實現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)；如何提高其塑性?；诖耍疚氖褂么艖腋?銅模吸鑄的設備，通過熔體過冷處理制備出一系列Cu36Zr48Al8Ag8非晶合金。并對所制備合金的熱力學、組織和力學性能進行了研究，找到具有較大臨界合成尺寸、較

2、好力學性能、有應用前景的Cu基非晶合金，對Cu基非晶合金的理論和今后該體系的工業(yè)應用將會起到一定作用。
　　 通過熔體半固態(tài)保溫處理制備出直徑為3mm的Cu36Zr48Al8Ag8非晶合金，研究了其非晶形成能力和熱穩(wěn)定性。結果表明，三種試樣都為完全非晶合金，但有晶體析出趨勢。Cu36Zr48Al8Ag8過冷液相區(qū)間隨保溫時間延長逐漸減小，合金的熱穩(wěn)定性逐漸降低。約化玻璃轉變溫度Trg都處于0.60～0.65之間，因此都有良好的非

3、晶形成能力。
　　 在非晶組元和形成非晶時的冷卻速率相同的條件下，隨著保溫時間的延長，液態(tài)合金有結晶的趨向，合金的熱穩(wěn)定性降低，原子的排列也由致密向稀疏轉變，原子之間的自由體積增大，其緊密化程度低，硬度降低。晶化的塑性相可以提高非晶復合材料的塑性，我們所做的非晶試樣，隨保溫時間延長，其塑性形變是降低的，可見我們的實驗有可能有產(chǎn)生脆性相的趨勢。隨著Fe的少量加入，制備出了(Cu0.36Zr0.48Al0.08Ag0.08)100-

4、xFex(x=0，3，5)非晶合金，而此非晶合金比Cu36Zr48Al8Ag8合金具有更好的力學性能。并且硬度也大幅度提高。
　　 Fe的大量加入，增加了合金成分的固液兩相區(qū)間，在半固態(tài)吸鑄過程中，有助于化合物的形成，并且有助于形成非晶和晶體的復合材料。(Cu0.36Zr0.48Al0.08Ag0.08)100-xFex(x=10，15，20)合金體系中，F(xiàn)e的大量加入使得Cu36Zr48Al8Ag8合金的固液兩相區(qū)間增大，因此