放電等離子燒結(jié)制備鐵基大塊非晶的研究.pdf

1、大塊非晶態(tài)合金(BMG)是誕生于20世紀80年代的新型材料，是非晶態(tài)合金發(fā)展的一個重要里程碑。塊體非晶合金具有許多優(yōu)異的性能，如高的綜合力學(xué)性能，良好的磁性能和防腐蝕性能等。塊體金屬玻璃的出現(xiàn)使原來非晶合金作為單一的功能材料向優(yōu)異的物理、化學(xué)與力學(xué)性能集于一體的功能結(jié)構(gòu)材料方向發(fā)展。大塊非晶己經(jīng)成為材料學(xué)家和物理學(xué)家們研究的熱點，具有非常廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域與發(fā)展前景。 目前，大塊非晶主要通過合金成分設(shè)計，用傳統(tǒng)的各種鑄造的方法制備。

2、由于受到臨界冷卻速率的限制，大部分大塊非晶尺寸較小，難以體現(xiàn)其優(yōu)異的綜合性能。本文通過放電等離子燒結(jié)(SPS)工藝，采用粉末冶金的方法，將非晶粉末燒結(jié)致密化，制備出了直徑達20mm，致密度98. 3％以上的大塊鐵基非晶。文章系統(tǒng)的研究了各項燒結(jié)工藝參數(shù)，包括燒結(jié)壓力、燒結(jié)溫度、保溫時間等工藝參數(shù)對燒結(jié)體結(jié)構(gòu)和致密度及部分性能的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，燒結(jié)體結(jié)構(gòu)和致密度與這三個工藝參數(shù)密切相關(guān)，高壓、低溫、快速燒結(jié)是制備出大塊非晶的關(guān)鍵。通過實驗

3、，探索出了一條用SPS工藝制備該種成分大塊非晶的優(yōu)化工藝，找到了一條不同于鑄造方法，能夠避開臨界冷卻速率限制的，能制備更大尺寸的大塊非晶的通用方法。 制備出大尺寸的塊狀非晶和提高大塊非晶的塑性是當(dāng)今大塊非晶研究最熱點的課題。針對目前絕大部分成分的大塊非晶存在脆性的問題，本文在制備出鐵基大塊非晶的基礎(chǔ)之上，在大塊非晶中添加納米鐵粉，用SPS工藝制備出了在非晶基體中均勻彌散納米鐵的復(fù)合大塊非晶，改善了大塊非晶的脆性。初步探索了有別于