組元添加對(duì)Zr-Cu-(M)合金結(jié)晶過程及非晶形成能力的影響.pdf

1、本文以銅模鑄造法制備楔形非晶合金樣品，以示差掃描量熱儀（DSC）、掃描電鏡（SEM）、X射線衍射儀為主要手段，分別研究了作為較大原子的Al、Ag對(duì)Zr-Cu二元合金結(jié)晶過程的干擾作用和規(guī)律，及作為小原子的Fe對(duì)Zr-Cu-Al與Zr-Cu-Ag三元非晶形成能力的影響。
　　分析結(jié)果表明，具有較大原子半徑的Al、Ag作為第三組元，對(duì)Zr-Cu二元共晶結(jié)晶過程有較強(qiáng)烈的干擾作用。具體表現(xiàn)為：1）試驗(yàn)中所采用的Zr-Cu-Al與Zr-C

2、u-Ag三元合金都具有較強(qiáng)的玻璃形成能力。2）在Zr-Cu-Al，及Zr-Cu-Ag合金楔形試樣的結(jié)晶組織中，Al、Ag元素在領(lǐng)先析出的Zr-Cu相中的濃度較低，在領(lǐng)先相周圍具有較高的濃度，說明Al、Ag元素通過在領(lǐng)先相析出的過程中發(fā)生溶質(zhì)濃度再分配現(xiàn)象，從而對(duì)Zr-Cu金屬間相的形成起著阻礙作用，這樣從另一方面來說，提高了非晶形成能力。
　　具有較小原子半徑的Fe，作為Zr-Cu-Al與Zr-Cu-Ag三元合金的第四組元，雖然符

3、合與其它原子半徑相差超過12％的條件，但其添加的結(jié)果卻是對(duì)上述兩種合金系的結(jié)晶過程起到了促進(jìn)作用，從而破壞了非晶形成能力。具體表現(xiàn)為：1）對(duì)于Zr-Cu-Ag合金來說，添加Fe后，由于Fe的原子半徑較小，易于擴(kuò)散，所以降低了Ag對(duì)Zr-Cu析出相的阻礙作用，從而促進(jìn)ZrCu相的形成，進(jìn)而引起整個(gè)體系結(jié)晶過程提前，破壞了非晶形成能力；2）對(duì)于Zr-Cu-Al合金來說，F(xiàn)e的加入大大減低了楔形試樣非晶區(qū)的大小。SEM分析表明，含F(xiàn)e5%的Z