Al对Cu基块体非晶形成能力及热稳定性的影响

采用铜模吸铸法制备直径为5mm的Cu45Zr45.5-yTi9.5Aly(y=2,4,6,8)块体非晶合金试样,研究添加Al对合金非晶形成能力的影响.经X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和差示扫描量热分析(DSC)做结构及热稳定性分析,结果表明,当x(Al)=6%时合金系的非晶形成能力最强,过冷液相区最宽,Δtx...     

添加元素对Mg-基非晶合金非晶形成能力和热稳定性的影响

研究Mg₆₀Ni₂₅Gd_15-xNd_x（x=0,7.5,15）和(Mg₆₀Ni₂₅Gd₁₅)_100-xM_x(M=Fe或Co)（x=0,3,5）非晶态合金快淬甩带样品的非晶形成能力(GFA)及热稳定性随成分的变化关系. 结果表明, 用Nd替代Gd可提高Mg₆₀Ni₂₅Gd_15-xNd_x（x=0,7.5,15）合金的GFA和热稳定性, Fe或Co与主元素间的正混合热降低了(Mg₆₀Ni₂₅Gd₁₅)_100-xM_x(M=Fe或Co)合金的GFA和热稳定性.      

Cu基块状非晶合金微观结构的特点及组织演化

采用水冷铜坩埚-铜模吸铸法成功制备了底部直径10 mm、长度80 mm的Cu50Zr42Al8圆锥形块体非晶试样.利用X射线衍射,光学显微镜和SEM、TEM等测试手段对圆锥形试样轴向和径向微观结构的特点和微观组织的演变进行了研究.结果表明,由于冷却速率的不同,圆锥形试样的显微组织由表面非晶区、中心等轴晶区及介于两区之间的过渡区组成.过渡区由非晶和晶体相组成,晶体的尺寸和体积分数由表面向中心逐渐增加,具有梯度变化的特征.     

Co基非晶合金形成能力与磁学性能研究

采用单辊快凝法制备出了Co73Si1OB17非晶材料,研究了其非晶形成能力与磁学性能,应用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）对条带的显微结构及非晶化程度进行了分析,用示差热分析法（DTA）测量了台金的玻璃转变温度和晶化温度,用振动样品磁强计（VSM）测量了合金的静态磁学性能,实验结果表明,在所研究的合金成分范围内和单辊快淬工艺条件下,钴基合金的非晶态形成能力大,制备非晶薄带较容易,Co73Si10817非晶态合金具有较高的热稳定性,DTA曲线上有一个明显的吸热峰和两个明显的放热峰,合金的玻璃转变温度（Tg）为715K,合金的初始晶化温度（Tx1）为753K,第二个晶化温度（Tx2）为823K,因而合金的过冷液相区△T=Tx1-Tg=38K。Co73Si10817非晶合金具有优异的软磁性能,饱和磁感应强度（Bs）为1.04T,功率损耗（W）、剩磁（Bt）与矫顽力（Hc）为零。     

Zr含量对Zr71-xNixNb3Cu16Al10非晶合金形成能力和性能的影响

研究了Zr含量对Zr71-xNixNb3Cu16Al10非晶合金的形成能力、晶化行为和力学性能的影响.采用快速凝固装置制备非晶合金,利用XRD和DSC对其非晶形成能力和晶化行为进行分析,通过压缩试验和SEM对其力学性能及断裂方式进行表征.结果表明:Zr原子百分比为62％时非晶形成临界直径最大,为9 mm;Zr含量不同改...     

Co对Nd-Fe基非晶合金玻璃形成能力及磁性能的影响

为研究Co元素的添加对Nd-Fe基非晶玻璃形成能力及磁性能的影响,利用铜模冷却法成功制备直径为5mm的棒状Nd60FexCo30-xAl10(原子百分比)大块非晶态合金,X射线衍射(XRD)检验,当Co含量为25%时,Nd60Fe5Co25Al10合金为完全非晶态,其余成分均有不同程度的晶化.对样品进行差示扫描量热分析(DSC)考查样品的热稳定性,结果显示:Co含量减少,晶化发生的温度有所降低.最后利用VSM磁性能测量设备,对上述成分的非晶合金进行磁性能测试,结果显示:相对于矫顽力而言,剩磁随Co含量的变化呈现出近似线性关系,随着Co含量的增加不断下降.     

Fe-Nd-Al系块状非晶合金的形成

采用铜模铸造法研究了Fe-Nd-Al系合金块状非晶的成分范围、合金元素对非晶形成能力的影响、Fe-Nd-Al系块状非晶的形成能力与约化晶化温度的关系.研究结果表明,Fe-Nd-Al系合金的非晶形成能力很强,成分在Fe50~42.5NdyAl7.5~17.5范围内能制得直径达2~3 mm的非晶棒材;添加B,Ni,Co,Y,Zr,Si,Ti替代部分Al可以提高合金的GFA;合金的Tx/Tm值愈高,非晶形成能力越强.     

添加Nb，Ta，V，Y，Sc对Cu基大块非晶形成能力及耐蚀性的影响

利用分子动力学方法模拟Cu基大块非晶合金,建立非晶中二十面体团簇模型,然后通过计算机编程构造出存在二十面体团簇的非晶模型.从模型中选1个二十面体团簇为研究对象,通过运用实空间连分数递归方法对Nb,Ta,V,Y,Sc等元素替代二十面体团簇中心Zr原子位置,计算取代不同元素与近邻Cu原子的键级积分和费米能级,讨论合金元素对Cu基大块非晶形成能力及耐腐蚀性的影响.     

Cu,Zr对Al-Ni-Zr-Cu-Y非晶合金的形成和热稳定性的影响

采用单辊旋淬技术,在真空条件下制备了快速凝固Al85Ni10Zr3Y2四元合金条带和Al80Ni10Zr8-xCuxY2(x=1,2,3,5)五元合金条带.利用X射线衍射及差热分析对条带进行了研究.结果表明,w(Cu)和w(Zr)对该合金系的非晶形成能力及热稳定性有显著影响,并且非晶合金的形成对这两种元素的质量分数很敏感.当w(Cu)和w(Zr)其中一种达到一较大值时,可以形成非晶合金或是以非晶相为主的合金,否则将只能得到晶体相.另外,Al80Ni10Zr7Cu1Y2,Al80Ni10Zr3Cu5Y2合金系具有较强的非晶形成能力,可形成完全非晶或以非晶为主体和部分晶体的复相材料.     

微量掺杂对非晶合金形成能力和热稳定性的影响

微量掺杂技术在增加非晶材料热稳定性和改善非晶磁性能和力学性能等方面发挥着有效和重要的作用,本文介绍了微量掺杂对非晶合金形成能力和热稳定性的影响及其最新进展。     

Zr对Al-Ni-Y-(Zr,Cu)合金系非晶形成能力及热稳定性的影响

通过Zr部分取代Al80Ni10YsCu5中的Y,获得了Al80Ni10Y5-xZrxCus（x=0、1、2、3、4）铝基非晶合金．用XRD和DSC等测试手段1分析了单辊旋淬法制备的该合金非晶条带,研究了Zr对合金体系非晶形成能力和热稳定性的影响．结果表明,x=2或x=3的合金的衍射峰较为宽化;当x从0增加到2时,合金的晶化温度增加,此后,随x的进一步增加,合金的晶化温度先降低后又有所回升．Al80Ni10Y3Zr2Cu5合金既具有相对较好的非晶形成能力,又具有较高的热稳定性．     

铝元素的添加对铜（锆）基非晶形成能力的影响

采用铜模铸造的方法制备Cu50Zr40Ti10、Cu47.5Zr47.5Al5(Cu50Zr40Ti10)100-xAlx(x=2、4、6、8、10)几种合金,X射线衍射(XRD)实验检验Cu50Zr40Ti10、Cu47.5Zr47.5Al5和Cu49Zr39.2Ti9.8Al2三种合金样品为完全非晶态 .对样品进行差示扫描量热分析(DSC)考查三种大块非晶合金的非晶形成能力,以及Al的添加对非晶形成能力的影响.结果表明:Cu47.5Zr47.5Al5大块非晶合金的非晶形成能力要高于Cu50Zr40Ti10和Cu49Zr39.2Ti9.8Al2两种大块非晶合金的非晶形成能力,在Cu50Zr40Ti10大块非晶合金中添加了原子分数为2%的Al后提高了非晶形成能力.     

Gd—Fe-Al系统非晶形成范围与能力的热力学分析

采用基于Miedema理论的半经验模型计算了Gd-Fe-Al三元合金系统中非晶相、固溶体相以及化合物相的吉布斯自由能,预测该合金系统的非晶形成范围和非晶形成能力.计算结果显示:实验得到的Gd基大块非晶在预测的非晶形成范围内;Gd基合金Gd65Fe20Al15,Gd65Fe15Al20和Gd70Fe15Al15的非晶形成能力与实验结果符合得很好.但是,由于共晶点位置的影响,Al基合金的非晶形成范围和非晶形成能力均与预测结果有一定差距.非晶相与固溶体相之间吉布斯自由能差是影响非晶形成的重要因素.     

Ni基大块非晶合金的玻璃形成能力

计算已开发的镍基大块非晶合金玻璃形成能力的表征参数Trg、γ、δ、和φ.线性回归表明,这4个参数值与合金的临界直径Dmax之间不存在线性关系,说明它们不能很好地表征镍基非晶合金的GFA.计算镍基大块非晶合金的GFA预测参数λn和ε.结果发现,组元原子尺寸相差不大的镍基非晶合金的λn值大多集中在0.2附近.另外,Dmax与ε之间存在一定的线性关系,说明镍基大块非晶合金的临界直径Dmax与它的ε值成正比.在开发新的镍基非晶合金时,可以参考ε值来确定最佳的合金成分.     

Sm对FeCo基快淬薄带相组成及非晶形成能力的影响

用真空电弧熔炼和真空熔融甩带法制备出厚度相同的(Fe3Co)80-xNb4Al2Si4B10Smx、Fe57-xCo18Nb4Al2Si4B15Smx和Fe42.5Co42.5Nb7-xB8Smx快淬薄带样品,借助X-ray衍射、DTA等手段研究了稀土元素Sm对快淬薄带样品的的相组成的影响以及非晶形成能力的影响.结果表明,添加Sm可以使所研究FeCo基合金的快淬薄带样品的相组成趋于简单,并且有利于提高合金的非晶形成能力.随着Sm含量的增加,快淬薄带样品的XRD图谱中对应于(CoFe)3Nb相、(FeCo)3B相以及B6(FeCo)23相的晶化峰显著减弱直至消失,α-(FeCo)相的析出也明显减弱,合金的非晶形成能力都得到了提高.     

以原子半径和电负性表征镁基非晶形成能力

研究非晶形成能力表征参数,便于开发高非晶形成能力合金。针对镁基块体非晶合金,基于组元原子半径差参数σ和电负性参数Δx对合金结晶过程的影响,提出表征其非晶形成能力的新参数τ=Δxσ,将其表征有效性与目前文献报道的其他表征参数进行对比。线性回归模型分析表明,新参数与临界制备尺寸的拟合程度优于其他表征参数,用τ表征镁基合金非晶形成能力更可靠。与其他参数相比,τ受实验影响小,具有计算简单和稳定性高的特点。     

Co基非晶的形成和晶化

非晶态合金是一类介于晶态和无定型物质之间的特殊材料,在结构上表现为短程有序而长程无序。非晶态合金是新型功能材料研究的热点之一。采用从熔体直接快淬的方法可以生产出一系列非晶态金属材料。由于非晶合金在微观结构上呈现高度无序的玻璃态,因此具有许多不同于普通金属的性能。本文主要研究了Co基非晶态合金的形成和晶化。通过改变甩带速率,考察了冷却速率与非晶形成的关系。对淬态的Co69Fe4.5 Cu1.5Si10B15合金进行了不同温度的真空热处理,并对样品结构进行了分析,得出随退火温度的升高晶粒逐渐长大的结论。     

小样本数据的Cu基非晶合金热力学性能软测量

针对Cu基非晶合金材料受时间、条件及制备成本的限制,导致获得的热力学性能数据较少,影响新材料的研发问题.提出一种在小样本数据情况下,仍然具有较好泛化能力的Cu基非晶合金热力学性能软测量方法,为新材料配方的优化提供模型参考.通过注入噪声,提出一种小样本数据的扩充方法,增加样本的多样性.考虑样本分布函数的未知,在准则函数中引入信息论的微分熵,建立最大熵准则的神经网络反向传播理论,获得具有较高泛化能力的数学模型.仿真分析表明:该方法可对三元Cu基非晶合金的小样本数据,建立其热稳定性及玻璃形成能力与材料配方之间的非线性关系,模型精度较高.     

B对Zr-Ti-Ni-Cu-Be块状非晶合金热稳定性的影响

利用X射线衍射(XRD)及差热分析(DSC)等方法研究了添加B对Zr Ti Cu Ni Be块状非晶合金的形成、结晶及热稳定性的影响·结果表明:在Zr Ti Cu Ni Be合金系中添加B可明显改变该合金的玻璃转变温度Tg,一次结晶温度Tx及过冷液相区ΔT等参数·当y(B)≤3%时,B的添加可使合金保持块状非晶,提高Tg、Tx并扩大过冷液相区,使非晶热稳定性增加;当y(B)≥6%时,B的添加将诱导大量的粗大Zr2Cu及ZrB2等晶体的析出·由于它们非纳米晶,尺寸较大,形状不规整,不能作为非晶复合材料的增强体·     

表征镁基非晶合金形成能力参数的评价

为了研究合金的物理、化学性质对非晶合金形成能力的影响,采用统计学方法研究了原子尺寸差σ、电负性差Δx、τ和φ各参数对镁基非晶合金形成能力的影响。结果表明:σ、Δx、τ和φ可有效表征镁基非晶合金形成能力,且以二次函数的拟合方式可比线性方式更好地描述合金原子堆垛密度、原子间的键合强度与非晶形成能力之间的关系,并可作为共晶团簇理论设计合金成分的参考标准和判定非晶形成能力和稳定性的理论依据;τ和φ充分考虑到了原子尺寸、电负性、元素百分比等物理因素对非晶合金形成过程的影响,准确地表征原子堆垛密度和原子间的键合强度,与临界制备尺寸的拟合程度优于其他表征参数,且具有计算简单和稳定性高的特点。