Zr基非晶合金的形成能力與性能表征.pdf

1、根據(jù)快速凝固原理,自行設(shè)計(jì)了一套單輥急冷快速凝固實(shí)驗(yàn)裝置,制備出了非晶薄帶,研究了zr基非晶合金的快速凝固特征。通過(guò)將金屬熔體能量方程及Navier-Stokes方程相耦合,理論計(jì)算了液態(tài)合金的冷卻速率；利用Takeuchi修正模型估算了該合金形成非晶的臨界冷卻速率。借助XRD、TEM、DSC分析技術(shù),研究了zr基非晶合金的結(jié)構(gòu)特征,并對(duì)合金的電阻率、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率等性能進(jìn)行了量化表征,進(jìn)而探索了冷卻速率、組織形態(tài)與合金性能的相關(guān)規(guī)律

2、。 在快速凝固過(guò)程中,液池溫度在垂直輥面的高度方向上的變化,比與輥面相切的水平方向上的溫度變化顯著,且熔體自上而下、自左至右的流動(dòng)過(guò)程中,在高度約25μm處流速的大小和方向均發(fā)生變化,水平流速迅速增大,高度方向的流速急劇減小,兩者在x>0.6mm時(shí)趨于穩(wěn)定。合金的冷卻速率隨輥速的增大而增大。制備出的ZrxAlyNizCu(100-x-y-z)(x=45,55,65;y=8,10,12;z=3,5,7)合金薄帶均為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。Zr

3、55Al12Ni3Cu30合金的玻璃形成能力最好,其臨界冷卻速率較低,只有4.7K/S,而Zr45Al12Ni7Cu36合金的玻璃形成能力最差,其臨界冷卻速率較高,達(dá)610K/s。 正交試驗(yàn)結(jié)果表明,成分為Zr45Al12Ni7Cu36,輥速控制在約40m/s所獲得的非晶合金薄帶具有最理想的性能。 冷卻速率對(duì)非晶合金薄帶性能具有顯著的影響。隨冷卻速率的增大,Zr45AlxNix-5Cu60-2x(x=8,10,12)合金