（Cu-,50-Zr-,42-Al-,8-）-,100-x-Y-,x-塊狀非晶合金形成能力和晶化行為研究.pdf

1、采用電磁懸浮熔煉和銅模吸鑄工藝制備出原子百分比為(Cu50Zr42Al8)100-xYx(x=0，1，3，4，5)的直徑為φ3mm的棒狀合金。經(jīng)XRD標(biāo)定，(Cu50Zr42Al8)97Y3合金中存在少量的Cu10Zr7結(jié)晶相，其它的合金成分均呈非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。經(jīng)DSC分析發(fā)現(xiàn)，添加稀土元素Y有利于提高Cu50Zr42Al8的熱穩(wěn)定性和非晶形成能力，且(Cu50Zr42Al8)99Y1的熱穩(wěn)定性和形成能力最強(qiáng)。 對(duì)(Cu50Zr42

2、Al8)100-xYx(x=0，3，4)三種樣品做變溫晶化分析，計(jì)算得出三種樣品的玻璃轉(zhuǎn)變激活能Eg分別為417.19KJ/mol、403.4KJ/mol、512.34KJ/mol，晶化激活能Ex為332.18KJ/mol、304.5KJ/mol、372.44KJ/mol，晶化峰值激活能Eo為327.70KJ/mol、360.5KJ/mol、404.5KJ/mol；且隨著升溫速率的加快，Tg、Tx、Tp都向高溫區(qū)“漂移”，表現(xiàn)出明顯的動(dòng)

3、力學(xué)特征。經(jīng)計(jì)算得出三種樣品的晶化過(guò)程階段激活能曲線，發(fā)現(xiàn)(Cu50Zr42Al8)96Y4的階段激活能整體上都比Cu50Zr42Al8的階段激活能大很多。在晶化量小于50％時(shí)，(Cu50Zr42Al8)97Y3的階段激活能小于Cu50Zr42Al8的階段激活能，這與(Cu50Zr42Al8)97Y3中預(yù)先存在的結(jié)晶相會(huì)成為晶化過(guò)程中的形核質(zhì)點(diǎn)有關(guān)，在晶化量大于50％時(shí)，(Cu50Zr42Al8)97Y3和Cu50Zr42Al8的階段激

4、活能相差不大。 將Cu50Zr42Al8樣品置于DSC設(shè)備中升溫至介于Tg-Tx之間的753K、773K溫度和高于Tx的793K、813K、833K溫度，等溫退火30min。經(jīng)XRD和波譜分析發(fā)現(xiàn)，五個(gè)退火樣品都發(fā)生了不同程度的晶化，晶化過(guò)程中析出相主要為Cu10Zr7和CuZr3。 將真空管式退火爐升溫至低于Tg的溫度657K，介于Tg-Tx之間的溫度697K、737K和高于Tx的溫度777K、817K，分別對(duì)(Cu5

5、0Zr42Al8)96Y4進(jìn)行30min等溫退火。經(jīng)XRD分析發(fā)現(xiàn)，前三個(gè)樣品中沒(méi)有明顯的晶化相析出，與低于Tx等溫退火的Cu50Zr42Al8相比較發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)馳豫過(guò)程對(duì)非晶合金是否發(fā)生晶化有重要的影響，即在晶化溫度Tx以下等溫退火，若馳豫時(shí)間足夠非晶合金也會(huì)發(fā)生晶化。對(duì)777K、817K的等溫退火樣品經(jīng)XRD和能譜分析發(fā)現(xiàn)，樣品發(fā)生了明顯的晶化，析出相主要為Cu10Zr7和CuAl2，且在Tx以上等溫退火溫度越高，析出晶化相的相對(duì)數(shù)量