Fe-Co-Cr-Mo-C-B-Y大塊非晶合金的變溫晶化行為及力學(xué)性能.pdf

1、本論文以具有強(qiáng)非晶形成能力和高強(qiáng)度的鐵基大塊非晶合金為研究對象，采用工業(yè)純原料和真空吸鑄式磁控鎢極電弧爐制備出Fe41Co7Cr15Mo14Y2C15B6大塊非晶合金。利用差示掃描量熱儀(DSC)、X-射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)等主要研究手段，對其變溫晶化動(dòng)力學(xué)、晶化行為、力學(xué)性能以及預(yù)處理對該大塊非晶合金晶化行為和力學(xué)性能的影響進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。 該塊體非晶合金在連續(xù)加熱DSC曲線上有兩個(gè)晶化峰，說明晶化是

2、兩步晶化過程。表征非晶合金熱穩(wěn)定性的特征溫度如玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、晶化起始溫度(Tx)和晶化峰值溫度(Tp1、Tp2)具有明顯的動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，即這些特征參量在連續(xù)加熱過程中與加熱速率有一定的依賴關(guān)系，這種關(guān)系可以近似地用一次指數(shù)衰減公式進(jìn)行擬合。利用Kissinger法和Ozawa法分別計(jì)算了該Fe基塊體非晶合金在變溫過程中特征溫度Tg、Tx、Tp1、Tp2對應(yīng)的激活能Eg、Ex、Ep1、Ep2，結(jié)果表明兩種方法計(jì)算的結(jié)果變化趨勢具有一

3、致性，用Kissinger方法計(jì)算出的激活能值比Ozawa 法計(jì)算出的激活能值稍稍偏大，同時(shí)該塊體非晶合金具有較高的熱穩(wěn)定性。 退火溫度是影響非晶合金晶化行為、組織和性能的重要參數(shù)，本文研究了弛豫和預(yù)退火等預(yù)處理對大塊非晶合金晶化行為的影響。結(jié)果表明，隨著預(yù)退火溫度的升高由于非晶樣品內(nèi)部產(chǎn)生了預(yù)存晶核，在隨后的加熱過程中誘發(fā)其形核，使該塊體非晶合金的熱穩(wěn)定性下降；然而，因?yàn)樵?75 oC退火15min后的樣品中Fe23B6和Cr

4、23C6晶相已大部分形核，在570 oC退火15min后的樣品中除了剩余小部分Fe23B6和Cr23C6非晶相的形核，還有新相Fe3B和a-Fe重新開始析出，導(dǎo)致在570 oC退火15min后樣品的熱穩(wěn)定性又有所回升。 通過硬度、彎曲和壓縮等力學(xué)性能測試，得知該塊體非晶合金的顯微硬度為1153 Kg/mm2，斷裂韌度為6.1404 Mpa·m1/2，抗彎強(qiáng)度為426.55 Mpa，抗壓強(qiáng)度為2573.4 Mpa。該塊體非晶合金的