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.     

非晶合金发展及制备

概述了大块非晶态材料的发展历史,并从成分结构条件、热力学条件、动力学条件等方面阐述了大块非晶合金的形成机制。介绍了大块非晶合金的制备方法,描述了大块非晶合金玻璃形成能力的各种判据。     

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.     

Mg65Cu25Y10-xLax块体非晶合金的玻璃形成能力

传统的非晶合金多为粉末或者薄带，这样就大大限制了非晶合金的许多优异性能的发挥以及在工业中的应用，因此研究开发块体非晶合金有重要的理论与应用价值．用真空吹铸法制备了直径2mm的Mg65Cu25Y10-xLax（x=0、0．35、1、2）块体非晶合金梓，采用X射线衍射（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．研究结果表明，x=2时，合金具有最高的玻璃形成能力（k=0．5872）；当x=0．35时，也就是当原子半径参数λ=0．18时，不但没得到共晶点的成分，反而其玻璃形成能力比Mg65Cu25Y10还差；当x=3、4时，此时在非晶基体中已经出现晶体相，说明其玻璃形成能力显著降低．     

Mg-Al-Cu-Y大块非晶合金的玻璃形成能力

非晶合金的初始状态多为粉末或薄条带,这就大大限制了非晶合金的许多优异性能的发挥以及在工业中的应用,因此开发研究块体非晶合金有重大的理论和应用价值.用真空吹铸法制备了直径2 mm的Mg60-xAlxCu30Y10(x=0.3、0.9、2.1)大块非晶合金棒,采用X射线衍射(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.研究结果表明,x=0.3时,合金具有最高的过冷液相区(达31.22 K)及最大的热稳定性,随着w(Al)的增加,非晶合金的热稳定性和玻璃形成能力同时降低.     

母合金铸锭组织对Zr60Al15Ni25合金玻璃形成能力的影响

通过改变反复重熔次数获得了具有不同凝固组织的母合金铸锭.结果发现,母合金铸锭的凝固组织随着熔炼次数的增加而明显细化.通过差示扫描量热法(DSC)研究了母合金铸锭凝固组织对大块非晶形成合金Zr60Al15Ni25玻璃形成能力的影响.实验结果表明,随着母合金铸锭凝固组织的细化,非晶合金的玻璃转变温度Tg提高;约化玻璃转变温度Trg增大;合金的熔化焓ΔHf减小,凝固过程中的结晶驱动力降低,抑制了形核,有利于非晶的形成.由于结构的遗传性,细化的铸锭重熔至同一吸铸温度时,相应的合金熔体的短程序尺寸变小,在随后的快冷过程中保留到非晶基体中的短程序尺寸减小,非晶晶化时原子的重组变得困难,因而Tg提高.     

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.     

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.      

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。     

Ni-Fe-Si-B非晶合金的形成和热稳定性

Ni基合金被广泛地用作软磁材料，具有高磁导率、低矫顽力和高的饱和磁化强度的特点，因此研究和开发具有好的非晶形成能力和热稳定性特点的镍基非晶软磁合金有很大的科研和实用价值．本实验采用旋铸急冷工艺在大气环境中制备出了（Ni0.75Fe0.25）78SixB22-x（x=3、5、8、10、12）非晶合金带材．X射线衍射分析表明样品为完全非晶态．采用Diamond TG／DTA差热分析仪对非晶簿带的热稳定性及其相关参数Tg、Tx、Tm等进行了测量分析．其中（Ni0.75Fe0.25）78Si10B12的过冷液相区温度范围△Tx达54K，约化玻璃转变温度Trg约为0．560．研究表明，该合金具有较高的非晶形成能力和热稳定性，随着叫（Si）的增加合金的△t先增后减，在ω（Si）为10％时，△Tx达到最大值（54K）；Trg呈增长趋势，但从x=8开始增长缓慢．     

微量组分(Cr2Ni)对Cu50Zr42Al8大块非晶玻璃形成能力的影响

在水冷铜坩埚中采用铜模吸铸法制备直径为4 mm的Cu50Zr42Al8和(Cu50Zr42Al8)100-x(Cr2Ni)x(x=0、1、2、3、4)合金圆棒.利用X射线衍射(XRD)和差分扫描量热(DSC)分别对合金的结构和非晶形成能力进行研究,结果表明,Cu50Zr42Al8和(Cu50Zr42Al8)98(Cr2Ni)2为完全非晶.(Cu50Zr42Al8)98(Cr2Ni)2具有较高的过冷液相区(ΔTx达65 K)和较大的热稳定性,且为近共晶成份,但其非晶形成能力比Cu50Zr42Al8略有降低.     

Influence of B,Al and Nb addition on the glass forming ability and stability of mechanically alloyed Zr-Ni amorphous alloys

We investigated the influence of minor additions of B,Al and Nb that have representative atomic sizes on the glass forming ability (GFA) and stability of Zr-Ni amorphous alloys during mechanical alloying. The results show that the minor addition of B,Al or Nb does not shorten the initial time of the full amorphization reaction or improve the glass forming ability of the Zr-Ni alloys at a low rotation speed. However,B addition can effectively improve the mechanical stability of the amorphous phase against me...     

Effects of gravity field on glass forming ability in ZrTiCuNiBe alloy

The solidification and glass forming ability of Zr₄₁Ti₁₄Cu_12.5Ni₁₀Be_22.5 bulk glassy forming alloy is investigated by Bridgman unidirectional solidification at different growth velocities under different gravity field orientations. Large differences in glass formation, undercooling and crystallization morphology on different solidification conditions have been found and discussed from the point of view of gravity induced convection. The results are useful for understanding the nucleation and growth in the melt and glass formation mechanism in the alloy.     

A new criterion for predicting glass forming ability of bulk metallic glasses and some critical discussions

A modified criterion,β',defined as T_g/T_x-T_g/(T_l·η))(T_g,T_x,T_l andηdenote the glass transition temperature,the onset of crystallization temperature,the liquidus temperature and constant coefficient,respectively),has been proposed for assessing the glass-forming ability(GFA) of bulk metallic glasses(BMGs).A survey of the readily available experimental data associated with the thermal analysis of various BMG alloys demonstrates that the newβ' criterion exhibits much better correlation with the GFA tha...     

Mg-Cu-Y-Si合金玻璃形成能力及力学性能

利用铜模浇铸法制备了Mg60Cu30-xY10Six(x=0,1.0,1.8,2.5,5.0)合金.结果表明,当x=1.0时,合金具有最大的玻璃形成能力,并且其显微硬度和断裂韧性比Mg60Cu30Y10合金也有明显改善.与Mg60Cu30Y10合金比较,Mg60Cu29Y10Si1合金过冷液相区宽度ΔTx值减少,但约化玻璃转变温度Trg值略有增加.     

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．     

Fe对Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)非晶形成能力及力学性能的影响

为了进一步提高锆基大块非晶合金的玻璃形成能力及力学性能,采用铜模吹铸法制备了(Zr0.55Al0.10Ni0.05Cu0.30)100-XFeX(X=1,5,10)系列合金,通过X射线衍射(XRD)、差示扫描量热法(DSC)以及压缩实验和SEM进行材料分析。研究表明:微量Fe有助于改善非晶合金在压缩变形时剪切带内的应力分布,提高材料的综合性能,当Fe添加量为1%时,塑性应变εp达到5.9%,强度达到1.89GPa,同时,随着Fe添加量的增加,过冷温度区间△Tx减小,热稳定性减小,非晶形成能力降低。