大体积铁基合金深过冷技术及非晶形成能力

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1、沈阳工业大学硕士学位论文摘要本文采用工业原材料，通过合金成分的深过冷能力的设计，制备了一系列铁基和钴基合金，并对其进行了金相观察和x射线衍射以研究其微观组织和非晶形成能力。对其中的非晶试样进行差热扫描分析和压缩应力应交试验以分别测试其热力学特性和力学性能。从而成功制各具有较强非晶形成能力和较好力学性能的铁基非晶和钴基非晶。研究结果显示，在Fe48Crl5Mol4C1586Y2合金中以少量的Ni代替部分的Fe可显著提高此系合金的非晶形成能力和压缩断裂强度。其中，合金Fe46Ni2Crl5Mol4C1586Y2具有最好的非晶形成能力，其圆柱试样的直径达到了

2、7蚴，Fe≈TNilCrl5Mol4C1586Y2合金具有高的压缩断裂强度2997．9MPa。从Fc-B．Y三元相图出发，设计并制各了一系列FeB．Y三元合金，并对其中具有代表性的合金FeslB9YI。做了快淬组织分析，结果发现，对此系列合金进行快速冷却可得到正常凝固状态下无法得到的特殊组织。用相似元素替换法设计并制备的C048Crl5Mol4C1586X2(X；Gd，Y，Er)合金具有较强的非晶形成能力，其中X--Er的合金非晶形成能力最强，其圆柱试样的直径超过了7mnl。同时发现，各类稀土元素对此系合金的非晶形成能力的影响有着较大程度的不同。采用合

3、金化技术，在Fe-(Ni)．Cr-Mo．C．B-Y合金中加入少量的合金化元素Nb，改善了其非晶形成能力，其中Fe46Crl5Mol4C1586Y2Nb2合金具有最好的非晶形成能力，其非晶圆柱试样的直径达到了7姗，Fe47Crl5M014C1586Y2Nbl合金的压缩断裂强度最高，为3645．7MPa。然而，Ni和Nb的共同作用并未有效地改善Fe-Cr-Mo．C．B-Y合金的非晶形成能力。此外，Ni或Nb对Fe-Cr-Mo．C．B-Y系列合金非晶形成能力和力学性能的影响只在小范围内起到了明显的作用。关键词：铁基非晶，成分设计，非晶形成能力，力学性能大体积

4、铁基合金深过冷技术及非晶形成能力SignificantSuper-coolingTechnologyforFe—basedBulkMetallicGlassesandtheirGlass—formingAbilityAbstractInthispaper,byIncreasingtheabilityofdeeplyundercoolingthroughcompositiondesign．aseriesofamorphoussamplesofF争b船。dandCo-basedalloysarcpreparedusingmdustryrawmaterial

5、．叨”testsofmetallographicobservationandX-raydiffractionhavecarriedoutforthesesamplestoascertaintheirmicrostruetureandglass—formIngability．Thethermodynamicscharacteristicandmechanicalpropertiesofamorpho璐sampleshasbeenobtainedbymeansofdifferentialscanninganalysisandcompressivetest．

6、Thus，SolneFe-basedandCo-basedamorphousalloyswithgoodglass—formingabilityandoutstandingmechanicalpropertieshavebeenprepared．Theresultshowsthat，thepartialreplaeementofFewithacertainamountNiinFe4sCrlsMol4CtsB6Y2alloywillincreasesitsglass·formingabilityandcompressive五．actlI∞strength

7、significantly．Amongthem，theFe46Ni2CrlsM014CisB6Y2alloyhasthebestglass-formingabilityandthecriticalsizeforglassformationhasreached7mm；theFe47NiICrl5~lol4C1586Y’2alloyhasthebestcompressive丘鼍ctI】阳strengthof2997．9MPa．AseriousofFe—B—YalloysWasdesignedaccordingtotheternaryphasedia伊am．

8、Theresultsbytheanalysisofmpidquenchingstructure