大體積鐵基合金深過(guò)冷技術(shù)及非晶形成能力.pdf

1、本文采用工業(yè)原材料，通過(guò)合金成分的深過(guò)冷能力的設(shè)計(jì)，制備了一系列鐵基和鈷基合金，并對(duì)其進(jìn)行了金相觀察和X射線衍射以研究其微觀組織和非晶形成能力。對(duì)其中的非晶試樣進(jìn)行差熱掃描分析和壓縮應(yīng)力應(yīng)變?cè)囼?yàn)以分別測(cè)試其熱力學(xué)特性和力學(xué)性能。從而成功制備具有較強(qiáng)非晶形成能力和較好力學(xué)性能的鐵基非晶和鈷基非晶。 研究結(jié)果顯示，在Fe<,48>Cr<,15>Mo<,14>C<,15>B<,6>Y<,2.合金中以少量的Ni代替部分的Fe可顯著提高此

2、系合金的非晶形成能力和壓縮斷裂強(qiáng)度。其中，合金Fe<,46>Ni<,2>Cr<,15>Mo<,14>C<,15>B<,6>Y<,2>具有最好的非晶形成能力，其圓柱試樣的直徑達(dá)到了7 mm，F(xiàn)e<,47>Ni<,1>Cr<,15>Mo<,14>C<,15>B<,6>Y<,2>合金具有高的壓縮斷裂強(qiáng)度2997.9 MPa。 從Fe-B-Y三元相圖出發(fā)，設(shè)計(jì)并制備了一系列Fe-B-Y三元合金，并對(duì)其中具有代表性的合金Fe<,81>B<

3、,9>Y<,10>做了快淬組織分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)此系列合金進(jìn)行快速冷卻可得到正常凝固狀態(tài)下無(wú)法得到的特殊組織。 用相似元素替換法設(shè)計(jì)并制備的Co<,48>Cr<,15>Mo<,14>C<,15>B<,6>X<,2>(X=Gd,Y，Er)合金具有較強(qiáng)的非晶形成能力，其中X=Er的合金非晶形成能力最強(qiáng)，其圓柱試樣的直徑超過(guò)了7 mm。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，各類(lèi)稀土元素對(duì)此系合金的非晶形成能力的影響有著較大程度的不同。 采用合金化技術(shù)，在

4、Fe-(Ni)-Cr-Mo-C-B-Y合金中加入少量的合金化元素Nb，改善了其非晶形成能力，其中Fe<,46>Cr<,15>Mo<,14>C<,15>B<,6>Y<,2>Nb<,2>合金具有最好的非晶形成能力，其非晶圓柱試樣的直徑達(dá)到了7 mm，F(xiàn)e<,47>Cr<,15>Mo<,14>C<,15>B<,6>Y<,2>Nb<,1>合金的壓縮斷裂強(qiáng)度最高，為3645.7 MPa。然而，Ni和Nb的共同作用并未有效地改善Fe-Cr-Mo-C