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
乐文凯
,
袁子洲
,
李断弦
,
周子刚
,
王林
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.04.022
采用真空单辊甩带法制备出成分为(Zr56 Al16 Co28)100－X YX (X＝0,2,4)的合金试样,利用 X 射线衍射(XRD)、电化学极化曲线和场发射扫描电镜(SEM)研究了 Y 对 Zr-Al-Co 非晶合金在1 mol/L HCl 溶液中腐蚀行为的影响,采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势法(PWP)和广义梯度近似(GGA)方法分析耐蚀性的影响机理。结果表明,(Zr56Al16Co28)100－XYX(X＝0,2,4)非晶合金的耐腐蚀性能优于不锈钢(1Cr18Ni9Ti),适量地添加稀土元素Y能提高非晶合金费米能级,促进钝化膜形成,从而显著提高了非晶合金的耐腐蚀性。
关键词:
Zr基非晶合金
,
Y元素
,
耐腐蚀性
,
电子理论
张香云
,
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
