前言·块体非晶合金

块体非晶合金具有独特的物理和化学性能,例如高强度、优良的磁性和超塑性以及高耐腐蚀性能等,在很多领域具有潜在的应用前景．在过去的十年中,块体非晶合金领域的研究获得了国家重点基础研究发展计划及国家自然科学基金重点项目的资助,在对非晶合金的原子结构、变形行为和非晶形成能力的研究以及具有高非晶形成能力的新型合金体系的开发等方面开展了大量的工作．基于近年来块体非晶合金的研究进展,目前国际非晶合金领域的研究重点和热点如下：     

块体非晶合金的研究进展

块体非晶合金具有比各种传统材料更为优异的物理、化学、力学性能及精密成型性,因而一直是材料科学与物理研究的热点。本文分析讨论了该领域中存在的一些基本的问题,并从成分结构条件、热力学条件、动力学条件等方面阐述了块体非晶合金的形成机制,介绍了块体非晶合金优异的性能和应用前景,并扼要介绍了块体非晶合金未来的发展趋势及方向。     

块体非晶合金的室温力学行为研究新进展

块体非晶合金由于具有优异的力学性能、物理性能、化学性能,从而得到广泛研究.本文综述了块体非晶合金室温力学行为研究的最新进展,详细介绍了块体非晶合金的室温塑性、屈服行为以及变性机制.     

块体非晶合金的结构研究进展

文章介绍了非晶合金的结构模型的研究进展,对块体非晶合金结构的实验研究及模拟研究近期成果进行了综述,并根据块体非晶合金微观非均匀性结构特点,提出可用多尺度模型来描述块体非晶合金的结构。     

Pd-Si二元块体非晶合金

摘要采用玻璃包覆提纯技术和水淬或空冷方法制备了块体Pd82Si18Pd81Si19Pd80Si20二元块体非晶合金球形样品,直径分别达7-8mm．热分析结果表明,随Si含量的增加,Pd—Si二元块体非晶合金的非晶转变温度Tg、起始晶化温度瓦和晶化峰值温度瓦增加,且Pd—Si二元块体非晶合金的过冷液相区达61K．研究结果表明二元Pd-Si合金具有很强的非晶形成能力,且玻璃包覆提纯显著提高了Pd-Si合金的非晶形成能力．     

冷却速率对Zr基块体非晶合金塑性变形能力的影响

研究了Zr65Cu17.5Ni40Al7.5块体非晶合金制备过程中合金熔体的冷却速率对合金室温塑性变形能力的影响．对φ2mm铸态Zr65Cu17.5Ni40Al7.5非晶合金及由φ3mm和φ4mm铸态非晶合金经车削加工获得的φ2mm试样的室温压缩变形行为进行了研究,结果表明这些合金表现出不同的塑性变形能力．压缩塑性应变随着铸态块体非晶合金直径的增大而减小,即随冷却速率的增大而增大．由此可知,快速凝固过程中冷却速率的大小决定了块体非晶合金中自由体积含量的多少,对非晶合金的塑性变形能力具有重要影响．     

非晶合金连接研究进展

综述了近几年采用焊接方法来实现同质、异质块体非晶合金以及块体非晶合金与晶态合金的连接的研究现状。分析了实现熔化焊焊接非晶合金的局限性在于:输入的能量密度必须很高;被焊试样具有较强的非晶形成能力和热稳定性。而实现固相焊焊接非晶合金的局限性在于:被焊试样必须具有一定几何尺寸的大块非晶合金;控制焊接参数使界面温度保持在过冷液相区比较困难。     

Fe基块体非晶合金在纳米压入过程中的变形行为

摘要Fe基块体非晶合金具有极高的强度但通常表现出显著的宏观脆性,因此用常规拉伸、压缩等方法对这类合金的塑性变形行为和机理的研究具有很大困难．利用纳米压入和单轴压缩方法研究了Fe52Cr15Mo9Er3C15B6块体非晶合金的变形行为,考查了不同加载速率和不同晶化程度对变形行为和力学性能的影响,结果表明铸态和不同晶化程度样品在所研究的加载速率范围内的塑性变形过程中均未出现锯齿流变现象．用剪切带的时间和空间特性探讨了这种Fe基块体非晶合金在纳米压入过程中的特殊变形行为及其形成机制．     

爆炸焊在块体非晶态合金制备中的应用研究

非晶态合金的初始状态多为粉末或薄条带 ,这样大大限制非晶合金的许多优异性能发挥以及在工业中应用 .所以研究块体非晶合金有其重大的理论和应用价值 .简单介绍了粉末冶金技术、固态反应、从液相中直接制取等技术 ,重点研究了爆炸焊接在非晶态条带直接复合中的应用     

高速冲击载荷下块体Zr基非晶合金断裂行为研究

利用自制高速冲击加载实验装置(ε104 s-1)研究了块体Zr基非晶合金的室温断裂行为;利用扫描电子显微镜对冲击后块体Zr基非晶合金进行微观形貌分析,对比研究了其在高速冲击载荷下ε约为102～103 s-1时断裂行为的差异.研究结果表明:高速冲击载荷下,块体Zr基非晶合金断面表现为类蜂窝状花样、胞腔状花样、脉状花样、熔覆和液滴等形貌;与ε约为102～103 s-1时相比,块体Zr基非晶合金在高速冲击载荷下的断口形貌更为粗糙,脉纹花样方向杂乱,主剪切带黏度降低程度更大,熔覆和液滴形貌尺寸更大,类蜂窝状花样底部具有微孔洞、非晶碎粒和裂纹.     

大块非晶合金的研究进展

大块非晶合金由于其在科学技术上的重要意义而广受关注.从大块非晶合金的发展历史出发,综述大块非晶合金形成的各种判据、特性、微观结构分析及其应用,并对今后发展的方向进行展望.     

Phase stability in high entropy alloys: Formation of solid-solution phase or amorphous phase

The alloy design for equiatomic multi-component alloys was rationalized by statistically analyzing the atomic size difference, mixing enthalpy, mixing entropy, electronegativity, valence electron concentration among constituent elements in solid solutions forming high entropy alloys and amorphous alloys. Solid solution phases form and only form when the requirements of the atomic size difference, mixing enthalpy and mixing entropy are all met. The most significant difference between the solid solution forming high entropy alloys and bulk metallic glasses lies in the atomic size differen ce. These rules provide valuable guidance for the future development of high entropy alloys and bulk metallic glasses.     

Phase stability in high entropy alloys: Formation of solid-solution phase or amorphous phase

The alloy design for equiatomic multi-component alloys was rationalized by statistically analyzing the atomic size difference, mixing enthalpy, mixing entropy, electronegativity, valence electron concentration among constituent elements in solid solutions forming high entropy alloys and amorphous alloys. Solid solution phases form and only form when the requirements of the atomic size difference, mixing enthalpy and mixing entropy are all met. The most significant difference between the solid solution forming high entropy alloys and bulk metallic glasses lies in the atomic size difference. These rules provide valuable guidance for the future development of high entropy alloys and bulk metallic glasses.     

大块非晶合金塑性变形本构模型的研究进展

与常规材料相比,大块非晶合金具有优越的使用性能,但其在室温下难以成形。利用过冷液相区的特性,大块非晶合金可以获得优异的成形性能。作为描述非晶合金变形过程的重要手段,非晶合金的本构模型是利用数值模拟研究非晶合金变形必不可少的条件之一。通过建立本构模型来研究非晶合金的塑性变形行为及成形性能,已经得到国内外学者的广泛关注,但目前尚无统一的理论。由于非晶合金的结构具有长程无序的特点,用于解释晶体塑性变形的位错理论不适用于解释非晶合金的塑性变形。对近年来国内外学者在大块非晶合金塑性变形本构模型方面的研究进行了全面的的总结,并简要分析了其局限性及发展趋势。     

大块非晶合金力学性能研究进展

对大块非晶合金力学性能研究领域的最新进展进行了综述,介绍了新型不同系列大块非晶合金的结构和成分特点,特别是与传统晶态合金相比,相同成分的大块非晶合金具有优异的力学性能,其弹性比拉伸断裂强压缩断裂强度、弯曲断裂强度、摆锤冲击断裂能、断裂韧性和弯曲疲劳强度均较高,同时,对此类合金的应用前景进行了简要评述。     

铁基非晶合金的辐照性能

铁基非晶合金由于成本低较、易制备、较好的温度稳定性等优点,并具优异的机械性能、磁性能和耐腐蚀性能而被广泛研究.并且其固有的无序结构有助于抵抗辐照导致的损伤,使得铁基非晶合金可作为抗辐照材料使用.辐照既可以试验铁基非晶合金的性能也是优化铁基非晶合金结构和性能的有效方法.本文综述了铁基非晶合金中子辐照、离子辐照和电子辐照性能的研究进展,探讨了铁基非晶合金的结构和性能与非晶合金的成分以及辐照粒子的类型、能量、注量之间的关系,以及辐照晶化的机制,为进一步促进高性能铁基非晶合金的研究提供了有价值的参考.     

Zr基大块非晶的研究

利用射流成型法制备出Ｚｒ５２．５Ｃｕ１４．６Ａ１１０Ｔｉ５大块非晶,该合金系统具有很强的玻璃形成能力和宽的过冷区,其玻璃转化温度Ｔｇ＝６５０．６３Ｋ,晶化温度Ｔｘ＝７２１．９０Ｋ,过冷区△Ｔｘ＝Ｔｘ－Ｔｇ＝７１．２７Ｋ,Ｖｉｃｋｅｒ硬度为５５８ｋｇ／ｍｍ＾２,压缩断裂强度１７３０ＧＰａ,弹性模量８２ＧＰａ,观察其断口有大量纹络状河流花样,并有融化的液滴存在,该合金系统大的玻璃形成能力应归功于合金组     

镁基大块非晶玻璃转变的动力学性质

用真空吹铸法制备了直径2 mm的Mg65Cu25Y6Gd4与Mg65Cu25Gd10块体非晶合金棒,采用X射线衍射分析(XRD)、差热分析(DTA)分别对非晶合金的结构和形成能力进行了研究.以Mg65Cu25Y6Gd4与Mg65Cu25Gd10大块非晶合金DTA实验为基础,利用Kissinger方程对其玻璃转变的动力学性质从不同方面进行了研究.分析结果表明:玻璃转变表观激活能与频率因子v0越小,玻璃转变处Lasocka关系的B值越大,则对于同一合金系表现出玻璃形成能力(GFA)越强,这一现象是由于大块非晶合金独特的结构特点所引起的.     

Effect of Cu on dehydrogenation and thermal stability of amorphous Mg-Ce-Ni-Cu alloys

The alloying element component is very crucial in improving the hydrogen storage performance of amorphous alloys.In this work,quaternary amorphous Mg_(70-x)Ce_(10)Ni_(20)Cu_x(x=3,7.5,10)alloys were prepared by meltspinning and the effect of Cu on hydrogenation and dehydrogenation were investigated in comparison with the Mg_(70-x)Ce_(10)Ni_(20)amorphous alloys.The initial hydrogenation kinetics of amorphous Mg_(70-x)Ce_(10)Ni_(20)Cu_x(x=0,3,7.5,10)was improved with the increase of Cu content according to the kinetics measured at a temperature below crystallization temperature.As hydrogen is absorbed,an amorphous-amorphous transition occurred,and relatively high Cu content would lead to phase separation in the hydrogenation process.Amorphous phase have much higher crystallization temperature after it absorbs hydrogen and the addition of Cu could increase the crystallization activation energy of amorphous hydrides.In addition,the increase of Cu content could reduce the dehydrogenation temperature of amorphous hydrides,which gives a significant indication for future improving research of the hydrogen desorption performance of Mg based amorphous hydrides.