冯雪磊
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袁子洲
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张香云
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崔立治
稀有金属材料与工程
在一定初始温度下经过不同时间的熔体过热处理,利用铜模吸铸法,制备纯非晶合金Zr48Cu36Ag8A18棒状试样,通过X射线衍射仪(XRD)、差示扫描热分析仪(DSC)、万能力学试验机和场发射扫描电子显微镜(SEM)研究过热处理对其力学性能的影响.结果表明,在一定的处理时间范围内,随着处理时间的增长,Zr48Cu36Ag8Al8非晶合金原子排列的混乱度增加,非晶合金的平均自由体积增加,Zr48Cu36Ag8Al8非晶合金的变形局域化程度降低,变形能力随之增强,非晶合金的断裂强度和塑性得到了提高.
关键词:
Zr-Cu基大块非晶合金
,
过热处理
,
力学性能
张香云
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袁子洲
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冯雪磊
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崔立治
稀有金属材料与工程
采用铜模吸铸法制备了直径分别为2、4、6 mm的Zr44Cu40Al8Ag8块体非晶合金.利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、同步示差扫描量热仪(DSC)等手段对试样的显微结构进行了分析,采用单轴压缩试验测试了试样的力学性能.实验结果表明:试样的力学性能受自由体积和析出晶体相数量影响.当冷却速率降低时,试样塑性因自由体积减少而变小,同时强度因Al3Zr析出相增多而降低.
关键词:
冷却速率
,
力学性能
,
显微结构
,
大块金属玻璃
张香云
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袁子洲
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冯雪磊
,
崔立志
稀有金属材料与工程
采用铜模吸铸法制备了Cu56.4Zr31.02Ti6.58Al6大块非晶合金(BMGs),并利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和同步示差扫描量热仪(DSC)等手段对其晶体结构、晶化激活能和晶化机制进行了研究.利用y(a)和z(a)判据检测了不同晶化模型对于该BMGs初始晶化相晶化过程的适用性.结果显示:该BMGs初晶晶化产物为Cu10Zr7相,Starink-Zahra模型可以很好地描述其晶化机制.拟合参数λ1不为零,故晶化过程中软碰撞作用不可忽视;Avrami指数n由2.5减小为2.3,其晶化过程为连续形核过程中伴随着晶核受扩散控制的三维方式长大,且形核速率不断减小.
关键词:
晶化机制
,
晶化激活能
,
大块金属玻璃
,
晶化动力学
张香云
,
袁子洲
,
冯雪磊
,
崔立治
,
李断弦
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.02.005
采用铜模吸铸法制备了Cu40Zr44Al8Ag8非晶复合材料(BMGCs),在玻璃转变温度(Tg)退火不同时间(5,10,15,20,25,40,60,85min)后,采用单轴压缩实验测试了试样退火前后的力学性能,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和同步差示扫描量热仪(DSC)等手段对退火前后试样的显微结构和断口形貌进行分析.结果发现:所制备铸态试样主要为非晶结构,非晶基体中弥散分布着少量的纳米级及微米级的Al3Zr金属间化合物.随着退火的进行,非晶复合材料中微米级晶体相的尺寸和形貌并不发生变化,这些晶体相是裂纹形成的源泉;但是纳米级晶体相不断增加,最终析出产物相为Al3Zr,Cu10Zr7和Ag3Al相.非晶复合材料中自由体积与析出晶体相共同控制着该BMGCs的力学性能.退火初期,试样的强度和塑性缓慢增长,至退火15 min时达到极值,最高强度达到1.77 GPa,最大塑性应变量达到1.67％;但是继续退火,试样内自由体积大量减少,强度和塑性均迅速下降;其断裂方式也由单一剪切面断裂转变为多剪切面断裂,最后发生脆性劈裂.
关键词:
高温结构弛豫
,
力学性能
,
显微结构
,
大块金属玻璃
,
复合材料
张香云
,
袁子洲
,
冯雪磊
,
崔立治
,
李断弦
稀有金属材料与工程
采用铜模吸铸法在不同过热度下制备了Cu40Zr44Al8Ag8大块非晶合金(BMGs),分别采用同步示差扫描量热仪(DSC)和单轴压缩实验测试了各试样的玻璃形成能力(GFA)和力学性能,并利用X射线衍射(XRD)仪、扫描屯子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段对其显微结构与GFA和力学性能的关系进行分析.结果发现:所有试样非晶基体中均夹杂有少量晶体相,且随着过热度的提高,试样的GFA不断提高;非晶合金中晶粒变小,晶化体积分数不断减小,强度和塑性逐渐增大,并在吸铸功率为6 kW时达到最优值,继续增加过热度,力学性能反而迅速下降.
关键词:
过热度
,
力学性能
,
大块金属玻璃
,
显微结构
,
玻璃形成能力
崔立治
,
袁子洲
,
张香云
,
冯雪磊
稀有金属材料与工程
利用铜模吸铸法制备(Cu0.46Zr0.44Al0.0sDy0.02)100-xFex (x=0.,3,5,7)非晶合金,利用X射线衍射仪(XRD)、同步热分析仪(DSC)、透射电镜(TEM)、万能试验机和扫描电镜(SEM)研究了Fe元素添加对Cu基非晶合金结构及力学性能的影响.结果表明:Fe元素的适量添加有利于改善Cu46Zr44Al8Dy2块体非晶合金的结构,当添加原子分数为1％和3％Fe时,合金为完全非晶结构,并且出现富Fe相和富Cu相两相分离.Fe元素的适量添加有利于提高Cu46Zr44Al8Dy2合金的强度和塑性,当添加3％Fe时,块体非晶合金的抗压强度σf和塑性εp分别达到1835MPa和0.5％.
关键词:
Cu基非晶合金
,
元素添加
,
相分离
,
力学性能
张香云
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袁子洲
,
冯雪磊
,
崔立志
,
李断弦
稀有金属
采用铜模吸铸法制备了直径3 mm的Cu40Zr44Ag8A18大块非晶合金(BMGs),并分别利用X射线衍射仪(XRD)和同步示差扫描量热仪(DSC)对其晶化过程中显微结构的演变及其晶化动力学进行研究.结果显示,该BMGs在晶化过程中依次从非晶基体中析出Al3Zr和Cu10Zr7相.采用Kissinger和Ozawa方法计算的非晶样品第一晶化峰的晶化激活能分别为315.69和312.65 kJ/mol,该非晶合金具有很强的热稳定性.此外,该非晶合金晶化过程具有很强的动力学效应,特征温度对升温速率的依赖性遵循Lasocka方程,但其晶化机理函数却无明显的动力学效应,与加热速率无关.采用GM模型对30 K/min加热速率下的DSC实验数据进行拟合,发现其拟合参数由λi=5.2,n=3.4变为λi=2.5,n=4,说明该非晶合金的晶化行为遵循形核率随时间增加而不断增加的初晶型晶化规律.
关键词:
晶化动力学
,
非等温晶化
,
大块非晶
,
激活能
,
晶化机理
