张香云
,
袁子洲
,
冯雪磊
,
崔立治
稀有金属材料与工程
采用铜模吸铸法制备了直径分别为2、4、6 mm的Zr44Cu40Al8Ag8块体非晶合金.利用X射线衍射仪(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、同步示差扫描量热仪(DSC)等手段对试样的显微结构进行了分析,采用单轴压缩试验测试了试样的力学性能.实验结果表明:试样的力学性能受自由体积和析出晶体相数量影响.当冷却速率降低时,试样塑性因自由体积减少而变小,同时强度因Al3Zr析出相增多而降低.
关键词:
冷却速率
,
力学性能
,
显微结构
,
大块金属玻璃
刘彤
,
朱亚蓉
,
张同文
,
张涛
材料科学与工艺
为深入理解非晶合金的晶化行为,有效控制合金的微观结构和性能,本文利用铜模铸造法制备了Gd36La20Al24Co20块体非晶合金,通过X射线衍射和差示扫描量热法对该非晶合金的热稳定性和晶化行为进行了研究.结果表明：Gd36La20Al24Co20块体非晶合金的晶化激活能为282.5 kJ/mol;与轻稀土基非晶合金相比,具有较高的热稳定性.利用J-M-A方程对其等温晶化动力学进行了分析,该合金平均Avrami指数为2.78～3.3.区域Avrami指数n（x）分析表明,晶化初期n（x）趋于2,表明晶化开始是由一维扩散控制的;晶化中期阶段,n（x）由2.5变化到3.5,在此过程中,当2.5〈n〈3时,新相长大,形核率增加,当3〈n〈3.5时,新相继续长大,形核率降低;晶化末期,n（x）趋于4,表明晶化过程是形核速率恒定和长大速率恒定的过程.
关键词:
非晶合金
,
晶化行为
,
晶化激活能
,
Avrami指数
张建庭乔珺威张勇
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00396
通过Bridgman定向凝固法成功制备了内生枝晶增塑的轻质钛基非晶复合材料. 与传统的Cu模吸铸法相比, Bridgman法有效消除了铸态组织中的孔洞, 得到了更均匀的微观组织, 且能通过调节抽拉速度来控制枝晶相的尺寸和分布, 进而优化其力学性能. 当抽拉速度为1.4 mm/s时, 合金压缩屈服强度、断裂强度和断裂塑性分别达到1956 MPa, 2706 MPa和18.0%, 且有明显的加工硬化现象. 进一步讨论了枝晶跨越长度$L$和枝晶间距$S$与力学性能的关系, 发现L在约40 μm时对材料的塑性贡献最大.
关键词:
大块非晶
,
Bridgman solidification
,
Ti-based metallic-glass-matrix composites
,
mechanical property
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
张保玉
,
郭新格
,
陈晓华
,
杨文智
,
陈子明
,
黄伟
,
尚福军
,
史洪刚
稀有金属材料与工程
为了提高钢丝的耐腐蚀性能,使用连续涂覆工艺制备一系列锆基非晶合金(Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni1.Be22.5)100-xNlbx (x=0,3,5,8,at％)涂覆Q195钢丝.相分析结果表明,涂层主要由非晶基体和一些金属间化合物组成;阳极极化实验发现所有非晶涂覆钢丝表现钝化行为,具有高的点蚀破钝电位和低的腐蚀电流.随着非晶涂层中铌含量增加,非晶涂覆钢丝的钝化区宽度增加,点蚀破钝电位升高.电子能谱分析发现,非晶涂覆钢丝抗点蚀性能提升可能与金属铌元素容易钝化,形成稳定钝化膜,同时能够稳定锆、钛,降低相分离有关.
关键词:
钢丝
,
金属玻璃
,
涂层
,
耐腐蚀性
顾及
,
张立鑫
,
王依涵
,
倪颂
,
郭胜锋
,
宋旼
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64270-X
研究等温退火和预压处理对 Cu36Zr48Al8Ag8大块非晶合金力学性能的共同影响。首先，将铸态样品在743 K 退火10 min，然后对退火后的样品进行预压处理，在800 MPa 压力下分别预压1、3、5和10 h。结果表明，退火处理后在非晶基体中形成了尺寸为10 nm 左右的纳米晶并极大地湮灭了自由体积，从而导致大块非晶合金完全丧失塑性。在800 MPa 下预压处理合适的时间(5 h)可以部分地恢复自由体积，进而部分地恢复大块非晶合金的塑性。而过长的预压时间(10 h)将导致自由体积的再次减小，主要源于纳米晶的过分长大。
关键词:
大块非晶合金
,
退火
,
预压
,
自由体积
,
纳米晶
宗海涛
,
马明臻
,
李立新
,
景勤
,
张宝庆
,
刘日平
稀有金属材料与工程
利用单轴压缩试验研究了用部分Al替代Zr对Zr35-xTi30Cu7.5Be27.5Alx(x=0,1,1.5,2,2.5,5,at％)块体金属玻璃力学性能的影响.研究表明,当添加Al含量为1.5 at％和2 at％时,所得到的块体金属玻璃的压缩塑性从0.95％(x=0)分别提高至15.10％(x=1.5)和3.45％(x=2).利用扫描电子显微镜(SEM)对金属玻璃样品的断裂形貌进行了表面分析.利用透射电子显微镜(TEM)对不同Al含量的块体金属玻璃试样进行了微观结构表征,结果显示,Al含量为1.5at％和2at％的金属玻璃样品的微观结构呈现出了纳米级别的“微观不均匀性”.最后,结合临界剪切应力(CSS)讨论了微观结构与塑性变形行为之间的关联性.
关键词:
块体金属玻璃
,
变形与断裂
,
微观结构
郑玉峰
,
李华芳
,
王彦波
,
顾雪楠
材料导报
大块非晶合金具有不同于晶态合金的独特性质,如高强度、高硬度、高耐磨耐蚀性、高疲劳抗力、低弹性模量、大弹性应变极限、屈服前基本上完全弹性、屈服时完全塑性、无加工硬化现象等.在将其作为结构材料大规模使用的同时,人们认识到了大块非晶合金生物医学研究的重要性和可行性.基于元素毒性考虑,Ti基、Zr基、Fe基、Mg基及Ca基被认为是最有可能未来得到医学应用的5类大块非晶合金体系,总结了国内外学者对这些材料在模拟体液下的腐蚀行为和离子溶出规律、细胞毒性和动物体内植入后对周围组织的影响等方面的最新研究成果,并且对大块非晶合金医学应用需要解决的问题、其未来发展方向及临床应用前景进行了展望.
关键词:
大块非晶合金
,
生物材料
,
医学应用
褚振华
,
黄斌
,
袁广银
,
张鉴
,
尹健
,
丁文江
稀有金属材料与工程
研究5%～7%(体积分数,下同)ZrO2颗粒增强Zr55Cu30Al10Ni5非晶复合材料的微观组织和压缩断裂行为.非晶基体的断裂形貌主要以脉状形貌为主,而复合材料的断口形貌中除了脉状形貌外还有平滑区存在.当ZrO2颗粒的含量达到7%时,其断裂强度也由基体的1716MPa增加到2138MPa.但是由于ZrO2颗粒的添加在基体中产生了Cu10Zr7和CuZr脆性相,因而复合材料没有产生明显的塑性.
关键词:
大块非晶
,
复合材料
,
压缩断裂形貌
