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Zr-Ce-Co-Cu难混溶合金的液-液相分离和双非晶相形成*

王中原 , 何杰 , 杨柏俊 , 江鸿翔 , 赵九洲 , 王同敏 , 郝红日

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2016.00056

在Zr-Ce二元稳态难混溶合金的基础上添加Co-Cu二元亚稳态难混溶合金, 设计了四元(ZraCeb)(1-x)(CocCud)x复合难混溶合金. 通过热力学计算了Cu和Co在两分离液相中的分配系数, 并利用OM, SEM, EDS, XRD和DTA等方法研究了相形成和组织演变的机制. 结果表明, 单一均匀的(ZraCeb)(1-x)(CocCud)x合金熔体在凝固过程中发生液相分离, Co和Cu元素分别分布在富Zr和富Ce液相中, 最终形成富Zr-Co和富Ce-Cu两液相. 在快速凝固条件下, 四元合金液-液分离形成的富Zr-Co和富Ce-Cu两液相分别发生玻璃转变, 形成锆基和铈基两非晶相. 实验研究与热力学分析相结合, 揭示了Co与Cu原子比例和Co-Cu合金添加量以及冷却速率对双非晶相形成的影响, 探索了由难混溶合金制备相分离非晶合金的方法. 当Co与Cu原子比及添加量分别为4∶1和38.5%时, 在熔体旋甩快速冷却条件下可以获得双相非晶合金.

关键词: 液-液相分离, , Zr-Ce难混溶合金, , 快速凝固, , 相分离非晶合金, , 微观组织

Zr-Ce-Co-Cu难混溶合金的液-液相分离和双非晶相形成

王中原 , 何杰 , 杨柏俊 , 江鸿翔 , 赵九洲 , 王同敏 , 郝红日

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2016.00056

在Zr-Ce二元稳态难混溶合金的基础上添加Co-Cu二元亚稳态难混溶合金,设计了四元(ZrCeb)(1-x)(Cocud)x复合难混溶合金.通过热力学计算了Cu和Co在两分离液相中的分配系数,并利用OM,SEM,EDS,XRD和DTA等方法研究了相形成和组织演变的机制.结果表明,单一均匀的(ZraCeb)(1-x)(CocCud)x合金熔体在凝固过程中发生液相分离,Co和Cu元素分别分布在富Zr和富Ce液相中,最终形成富Zr-Co和富Ce-Cu两液相.在快速凝固条件下,四元合金液-液分离形成的富Zr-Co和富Ce-Cu两液相分别发生玻璃转变,形成锆基和铈基两非晶相.实验研究与热力学分析相结合,揭示了Co与Cu原子比例和Co-Cu合金添加量以及冷却速率对双非晶相形成的影响,探索了由难混溶合金制备相分离非晶合金的方法.当Co与Cu原子比及添加量分别为4∶1和38.5%时,在熔体旋甩快速冷却条件下可以获得双相非晶合金.

关键词: 液-液相分离 , Zr-Ce难混溶合金 , 快速凝固 , 相分离非晶合金 , 微观组织

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