Zr-Al-TM(Co,Ni)體系塊狀非晶合金成分設(shè)計(jì)及優(yōu)化.pdf

1、90年代出現(xiàn)的塊狀非晶合金以其獨(dú)特的性能引起了人們對(duì)非晶研究的更大興趣.然而,對(duì)塊狀非晶形成的本質(zhì)仍然沒有一個(gè)很清楚的認(rèn)識(shí).因此,對(duì)于塊狀非晶的成分設(shè)計(jì)還是依靠經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和大量的實(shí)驗(yàn)摸索,沒能提出一個(gè)可操作的量的設(shè)計(jì)依據(jù).近來,大連理工大學(xué)準(zhǔn)晶研究組從準(zhǔn)晶與非晶之間的聯(lián)系出發(fā),提出了塊狀非晶形成的電子濃度判據(jù),并且在很多合金體系驗(yàn)證了電子濃度判據(jù)的正確性和準(zhǔn)確性.為了進(jìn)一步驗(yàn)證電子濃度判據(jù)的正確性,并拓展其應(yīng)用范圍,該文將電子濃度判據(jù)引入

2、Zr-Al-TM(Co,Ni)合金系,對(duì)其進(jìn)行成分設(shè)計(jì),以期發(fā)現(xiàn)具有極大熱穩(wěn)定性和非晶形成能力的合金成分.運(yùn)用電子濃度判據(jù),在Zr-Al-TM(Co,Ni)合金系中引入變電子濃度線和等電子濃度線,然后在成分線上設(shè)計(jì)成分,通過銅模負(fù)壓吸鑄法制備合金樣品.通過XRD、OM、SEM和TEM對(duì)試樣進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,在Zr-Al-Co合金系中的(Al<,50>Co<,50>)-Zr等電子濃度線上(e/a=1.5)Zr含量為53-61.2%的成分范圍內(nèi)

3、,(Zr<,9>Co<,4>)-Al變電子濃度線上電子濃度為1.25~1.5范圍內(nèi),(Zr<,70.5>Al<,29.5>)-Co變電子濃度線上電子濃度為1.45~1.55范圍內(nèi)獲得了直徑為3mm的塊狀非晶合金棒;在Zr-Al-Ni合金系中的(Al<,50>Ni<,50>)-Zr等電子濃度線上(e/a=1.5)Zr含量為53-63%的成分范圍內(nèi),(Zr<,9>Ni<,4>)-Al變電子濃度線上電子濃度為1.34~1.5范圍內(nèi),(Zr<,

4、76>Ni<,24>)-Al變電子濃度線上電子濃度為1.37~1.53范圍內(nèi)獲得了直徑為3mm的塊狀非晶合金棒.運(yùn)用DSC和DTA對(duì)獲得的塊狀非晶合金進(jìn)行熱分析發(fā)現(xiàn):該課題所制備的塊狀非晶合金均具有較高的熱穩(wěn)定性和非晶形成能力,其中(Zr<,9>TM<,4>)-Al和變電子濃度線上的非晶合金的熱穩(wěn)定性和非晶形成能力隨電子濃度的增大而單調(diào)增加.(Al<,50>TM<,50>)-Zr等電子濃度線和(Zr<,9>TM<,4>)-Al變電子濃度