Cu-Zr-Nb系铜基块体非晶合金的形成

金属学报, 2005, 41(9): 999-1003. doi: 10.3321/j.issn:0412-1961.2005.09.019

Cu-Zr-Nb系铜基块体非晶合金的形成

夏俊海 ^1, , 羌建兵 ^2, , 王英敏 ^3, , 王清 ^4, , 黄火根 ^5, , 董闯 ^6,

1.大连理工大学三束材料改性国家重点实验室及大连理工大学原材料特种制备技术实验室,大连,116024

2.大连理工大学三束材料改性国家重点实验室及大连理工大学原材料特种制备技术实验室,大连,116024

3.大连理工大学三束材料改性国家重点实验室及大连理工大学原材料特种制备技术实验室,大连,116024;香港城市大学物理及材料系,九龙,香港

4.大连理工大学三束材料改性国家重点实验室及大连理工大学原材料特种制备技术实验室,大连,116024

5.大连理工大学三束材料改性国家重点实验室及大连理工大学原材料特种制备技术实验室,大连,116024

6.大连理工大学三束材料改性国家重点实验室及大连理工大学原材料特种制备技术实验室,大连,116024;中国科学院国际材料物理中心,沈阳,110016

基金项目: 国家自然科学基金(50271012,50401020)

关键词：块体非晶合金 , Cu-Zr-Nb合金 , 原子团簇

FORMATION OF Cu-BASED BULK AMORPHOUS ALLOY IN THE Cu-Zr-Nb SYSTEM

Cu8Zr3和Cu10Zr7相中存在Cu8Zr5和Cu6Zr5团簇结构,它们与Cu-Zr系的两个深共晶点Cu61.8Zr38.2和Cu56Zr44对应. Cu64Zr36是Cu-Zr二元系具有最大玻璃形成能力的成分点.依据形成块体非晶的"变电子浓度线判据",以Cu64Zr36,Cu61.8Zr38.2和Cu56Zr44 3个二元成分为出发点,以Nb元素为第三组元,建立变电子浓度线(Cu64Zr36)100-xNbx,(Cu61.8Zr38.2)100-xNbx和(Cu56Zr44)100-xNbx.采用分步熔炼法,由铜模吸铸法制备直径为3 mm的合金棒.块体非晶的玻璃形成区及玻璃形成能力由XRD和热分析确定.结果表明,添加少量Nb(原子分数,x≤3)可以显著提高Cu-Zr二元系的玻璃形成能力.具有最大Tg/Ti值(0.626)的成分Cu60.3Zr37.2Nb2.5位于具有Cu8Zr5团簇和最深共晶点的Cu61.8Zr38.2向第三组元Nb的连线上.结合Cu-Zr二元体系的团簇结构讨论了Cu-Zr-Nb系块体非晶的形成.

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