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Er对ZrCuNiAl非晶合金结构、力学性能、热稳定性及非晶形成能力的影响

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材料工程 2018年第1期46卷 1-7页

作者：李春燕尹金锋王铮寇生中赵燕春兰州理工大学材料科学与工程学院兰州730050 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 中国重汽集团济南卡车股份有限公司济南250000

以(Zr_(0.6336)Cu_(0.1452)Ni_(0.1012)Al_(0.12))_(100-x)Er_x(x=0,0.5,1,1.5,2,2.5,3,原子分数,下同)系块体非晶合金为研究对象,通过改变微量元素Er的含量来研究Er对非晶合金的结构、力学性能、热稳定性及非晶形成能力的影响。结果表明:添加Er元素所制备出的试样都是完全非晶结构的合金。随着Er含量的增加,各试样的弹性模量呈现出先增大后减小,压缩塑性应变呈台阶式上升,x=0,x=0.5,x=1试样的塑性应变在4%的范围内波动;x=1.5,x=2,x=2.5试样的塑性应变在11%的范围内波动;x=3试样的塑性应变最高,其值为23.19%,弹性模量为37.76GPa,屈服强度为1604MPa,抗压强度为2068MPa,断裂强度为2060MPa;随着Er含量的增加,锆基非晶合金的热稳定性和非晶形成能力均先减小后增大。

关键词：块体非晶合金非晶形成能力力学性能热稳定性

二元合金过冷液态的形核驱动力和非晶形成能力的热力学分析

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金属学报 2008年第9期44卷 1111-1115页

作者：王娜李长荣杜振民北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

利用CALPHAD(calculation of phase diagrams)技术和已有热力学数据,通过对比分析亚稳过冷液态合金中各结晶相的形核驱动力大小,寻找结晶能力弱而非晶形成能力强的成分范围.选择典型的非晶形成体系,以平衡卡相图中共晶深度明显不同的3... 详细信息

利用CALPHAD(calculation of phase diagrams)技术和已有热力学数据,通过对比分析亚稳过冷液态合金中各结晶相的形核驱动力大小,寻找结晶能力弱而非晶形成能力强的成分范围.选择典型的非晶形成体系,以平衡卡相图中共晶深度明显不同的3个二元合金体系Cu-Zr,Ni-Nb和Pd-Si为研究对象,预测各体系非晶形成能力与成分的关系,获得非品形成最优成分,并与共晶点成分及实验数据进行对比.预测结果与实验确定的块体非晶最优成分相符.

关键词：过冷液态合金形核驱动力非晶形成能力热力学分析 CALPHAD技术

Cu_(50-x)Zr_(40+x)Al_5Nb_5合金非晶形成能力、组织结构及力学性能研究

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稀有金属材料与工程 2015年第2期44卷 381-385页

作者：赵燕春寇生中袁小鹏李春燕蒲永亮徐娇于朋兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室甘肃兰州730050

选择Cu50-x Zr40+x Al5Nb5(x=0,2,4,6)合金,研究主要元素成分变化对非晶形成能力和组织的影响,分析了组织结构和力学性能的关系。结果表明,玻璃形成最优成分为Cu46Zr44Al5Nb5,ΔTx、Trg、γ参数分别为51.9 K,0.60,0.401,具有良好的热稳... 详细信息

选择Cu50-x Zr40+x Al5Nb5(x=0,2,4,6)合金,研究主要元素成分变化对非晶形成能力和组织的影响,分析了组织结构和力学性能的关系。结果表明,玻璃形成最优成分为Cu46Zr44Al5Nb5,ΔTx、Trg、γ参数分别为51.9 K,0.60,0.401,具有良好的热稳定性。全非晶结构的Cu46Zr44Al5Nb5合金其断裂强度高达1811 MPa,无明显宏观塑性变形;断口表面较平整,且伴有明显的脉络状花样大面积的分布在断面上,扩展方向一致。非晶-晶体复合结构的Cu44Zr46Al5Nb5合金具有较好综合力学性能,其断裂强度达到1747 MPa,塑性应变为3.94%;断口平滑区分布着大面积细密且深的脉络状花样,剪切带宽度约为40μm,与压缩轴向约成45°。Cu44Zr46Al5Nb5合金析出结晶相的尺寸小于剪切带的宽度,且分布均匀,外力加载时对非晶基体起到一定的增韧作用。结晶相的组织结构和尺寸分布决定了非晶-晶体复合材料的力学行为。

关键词：块体金属玻璃非晶形成能力组织力学性能

铌添加对钛基大块金属玻璃的非晶形成能力、热稳定性及机械特性的影响(英文)

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稀有金属材料与工程 2014年第8期43卷 1835-1838页

作者：李立新刘日平赵军良蔡红新杨中娟河南理工大学河南焦作454000 燕山大学亚稳材料科学与技术国家重点实验室河北秦皇岛066004

(Ti40Zr25Cu9Ni8Be18)100-xNbx(x=0,1,3,4,5 at%)钛基大块金属玻璃由铜模铸制得,制得的金属玻璃由直径大于6 mm的全非晶相构成。铌添加对非晶形成能力和热稳定性的影响由X射线衍射仪,透射电子显微镜和示差扫描热量计分析研究,机械特性由... 详细信息

(Ti40Zr25Cu9Ni8Be18)100-xNbx(x=0,1,3,4,5 at%)钛基大块金属玻璃由铜模铸制得,制得的金属玻璃由直径大于6 mm的全非晶相构成。铌添加对非晶形成能力和热稳定性的影响由X射线衍射仪,透射电子显微镜和示差扫描热量计分析研究,机械特性由MTS810型力学特性测试仪在室温下以压缩模式测量,应变速率为2×10-4 s-1。实验发现:铌的添加对非晶形成能力几乎没有影响,但使得热稳定性有所提高。随着铌含量的增加,合金表现出很高的抗断强度,当x=4时,合金表现出最高的耐压强度1945 MPa和塑性延伸7%,塑性有明显提高。扫描电子显微镜分析表明,(Ti40Zr25Cu9Ni8Be18)96Nb4的高延展性是由于形成了高密度的剪切带的原因。

关键词：钛基大块金属玻璃机械特性热稳定性非晶形成能力 Nb

B元素添加对FePBCCu合金非晶形成能力、磁性能和力学性能的影响

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物理学报 2023年第2期72卷 200-208页

作者：孙吉沈鹏飞尚其忠张鹏雁刘莉李明瑞侯龙李维火安徽工业大学材料科学与工程学院先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室马鞍山243002 安徽工业大学冶金工程学院马鞍山243002

铁基非晶合金因其低矫顽力、高磁导率和低铁耗等被广泛应用于变压器、电抗器等电力电子领域,然而,较低的饱和磁感值限制了其进一步应用.铁含量增大可有效提高合金的饱和磁感,但相应非磁性元素含量的降低又将引起合金非晶形成能力的下降... 详细信息

铁基非晶合金因其低矫顽力、高磁导率和低铁耗等被广泛应用于变压器、电抗器等电力电子领域,然而,较低的饱和磁感值限制了其进一步应用.铁含量增大可有效提高合金的饱和磁感,但相应非磁性元素含量的降低又将引起合金非晶形成能力的下降,导致后续纳米晶带材的软磁性能及弯折韧性的恶化.针对上述问题,文章基于金属-类金属间的杂化作用,通过原子百分比为7%的B替代P,利用单辊甩带法制备了厚度约为25μm的FePBCCu非晶薄带,并研究了B添加对薄带非晶形成能力、磁性能和力学性能的影响.热动力学行为揭示出小原子B添加能够降低合金结构的异质性,有效提高非晶基体的热稳定性;熔化与凝固曲线表明B元素能够促使合金系接近共晶成分且具有较大的过冷度.因此合金的非晶形成能力显著提高,其临界厚度从基体的约21μm提高到约30μm.B添加促使合金系磁性原子有效磁矩的增大,导致非晶薄带的饱和磁感值增大.纳米压痕实验结果表明,B添加合金的约化模量值较大且在一个较小范围内波动,这与合金的结构均匀性密切相关.

关键词：铁基非晶薄带非晶形成能力饱和磁感约化模量

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铝基非晶合金的结构与非晶形成能力

金属学报 2022年第4期58卷 457-472页

作者：李金富李伟上海交通大学材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室上海200240 上海交通大学材料科学与工程学院上海市激光制造与材料改性重点实验室上海200240

铝基非晶合金具有优异的力学性能与良好的耐蚀性,但是其较差的非晶形成能力使得大尺寸样品不易获得,工程应用也由此受到很大限制。鉴于合金的非晶形成能力与其结构密切相关,本文简要回顾铝基非晶合金发展历程,在全面了解其组元构成的基... 详细信息

铝基非晶合金具有优异的力学性能与良好的耐蚀性,但是其较差的非晶形成能力使得大尺寸样品不易获得,工程应用也由此受到很大限制。鉴于合金的非晶形成能力与其结构密切相关,本文简要回顾铝基非晶合金发展历程,在全面了解其组元构成的基础上,重点阐述了铝基非晶合金的微观结构,以及由此衍生出的合金成分设计理论、非晶形成能力与成分的关系、晶化过程中初生相的选择等问题。最后对铝基非晶合金未来的研究方向进行了展望。

关键词：铝基非晶合金微观结构非晶形成能力晶化行为

Zr基大块非晶中添加元素对非晶形成能力及耐蚀性的影响

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物理学报 2008年第12期57卷 7822-7826页

作者：张辉张国英杨爽吴迪戚克振沈阳师范大学物理科学与技术学院沈阳110034 沈阳建筑大学城市建设学院沈阳110167

运用实空间递归方法研究了添加元素Nb,Ta,Y,La对Zr基非晶合金的非晶形成能力和耐腐蚀性能的影响.用计算机编程构造了Zr基非晶中初始晶化相Zr2Ni的原子结构模型,用Zr2Ni中的二十面体原子团簇模拟非晶中的二十面体团簇.计算了替代二十面... 详细信息

运用实空间递归方法研究了添加元素Nb,Ta,Y,La对Zr基非晶合金的非晶形成能力和耐腐蚀性能的影响.用计算机编程构造了Zr基非晶中初始晶化相Zr2Ni的原子结构模型,用Zr2Ni中的二十面体原子团簇模拟非晶中的二十面体团簇.计算了替代二十面体中心或顶角位置原子前后Ni,Zr及合金元素的局域态密度、团簇中心Ni与近邻Zr原子及Ni与替代元素Nb,Ta,Y,La间的键级积分,还计算了合金元素替代前后团簇的费米能级.局域态密度计算结果表明:合金元素Cu占据二十面体团簇中心位置,Nb,Ta,Y,La占据二十面体团簇顶角位置.键级积分计算结果表明:合金元素取代Zr原子后,Y使非晶形成能力上升,Nb,Ta使非晶形成能力下降,La对非晶形成能力影响不大.费米能级计算结果表明:Nb,Y,La取代Zr使Zr基非晶容易钝化,提高了耐蚀性;Ta对Zr基非晶耐蚀性影响不大.综合合金元素对非晶形成能力和耐腐蚀性的影响,发现Y,La是最有益的合金元素,因此在Zr基非晶中通过加入少量的Y,La元素,可以制备出具有较高耐腐蚀性的大块非晶.

关键词：电子结构 Zr基大块非晶非晶形成能力耐蚀性

U-Co与U-Fe基础体系非晶形成能力的比较

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金属学报 2020年第6期56卷 849-854页

作者：黄火根张鹏国张培王勤国中国工程物理研究院材料研究所江油621907

针对U-Co与U-Fe体系中非晶形成能力最佳的合金U66.7Co33.3与U69.2Fe30.8,通过调整合金熔体的冷却速率获得一系列非晶样品,结合XRD与DSC技术研究了样品的相组成随冷却速率的演变规律。结果表明,这些合金在较高冷却速率下几乎都能够完全... 详细信息

针对U-Co与U-Fe体系中非晶形成能力最佳的合金U66.7Co33.3与U69.2Fe30.8,通过调整合金熔体的冷却速率获得一系列非晶样品,结合XRD与DSC技术研究了样品的相组成随冷却速率的演变规律。结果表明,这些合金在较高冷却速率下几乎都能够完全非晶化,而当冷速降低到一定程度时都会析出U6Mn型晶体相。相比而言,U-Fe合金形成完全非晶需要更低的临界冷却速率,从而直接证实U-Fe体系比U-Co具备更强的非晶形成能力,其原因是前者在非晶形成过程中兼具热力学与动力学优势。

关键词：铀合金非晶合金金属玻璃非晶形成能力

Y含量对Zr_(47-x)Cu_(46)Al_7Y_x合金非晶形成能力及力学性能的影响

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稀有金属材料与工程 2017年第2期46卷 427-432页

作者：王远詹肇麟于晓华张玲西南林业大学云南昆明650224 昆明理工大学云南昆明650093

采用高真空电弧熔炼喷射成形法制备Zr_(47_x)Cu_(46)Al_7Y_x(x=3~8)大块非晶合金。采用X射线衍射分析、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、压缩试验和硬度试验分别研究Y含量对合金的非晶形成能力、显微组织、断口形貌及力学性能的影响。... 详细信息

采用高真空电弧熔炼喷射成形法制备Zr_(47_x)Cu_(46)Al_7Y_x(x=3~8)大块非晶合金。采用X射线衍射分析、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜、压缩试验和硬度试验分别研究Y含量对合金的非晶形成能力、显微组织、断口形貌及力学性能的影响。结果表明:Y含量对合金系的非晶形成能力和力学性能有显著影响,4 at%~7 at%Y含量试样由完全非晶组织构成,其过冷液相区ΔT_x为56~71 K,约化玻璃转变温度T_(rg)为0.665~0.678,但在3 at%与8 at%Y含量试样非晶基体中出现了极少量结晶组织。大块非晶具有较好力学性能,其抗压强度为1803~1899 MPa,维氏硬度为5.22~5.39 GPa,且具有较强非晶形成能力的试样相应地具有较好的力学性能。大块非晶在压缩中以纯弹性变形方式发生脆性断裂,断口光滑平整,为典型脉络状花纹。

关键词： Zr基大块非晶非晶形成能力力学性能断口行为钇(Y)