镁基块体非晶合金的制备及性能研究

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1、兰州理工大学硕士学位论文摘要摘要本文以Mg合金为研究基础，利用真空甩带法制备出M965Cu25Ylo，M970Cu20Y】0’M975Cul5Y10，M980CuloYl。四种非晶条带，利用真空吹铸法制备出直径为2mm的M965Cu2s。NixYlo(x=1，2，3)和M960。AlxCu30YIo(j=O’3，0．9，2．1)的棒状块体非晶合金。分别借助X射线衍射(XRD)和示差扫描量热仪(DSC／DTA)对合金的结构、非晶形成能力以及升温转变过程进行了研究。对真空单辊甩带法成功制备的非晶态合金薄带，根据DS

2、C曲线确定了表示非晶形成能力的玻璃转变温度(T。)、晶化温度(T。)、液相线温度(TI)、约化玻璃转变温度(T。)和过冷液相区(△T。)等温度参数，同时提出可以用晶化放热值和熔化吸热值的比值(称作约化玻璃转变焓)这一新参数表示非晶形成能力，分析结果表明，该参数与其它参数可以相互验证，配合使用，共同表征非晶形成能力。对于真空吹铸方法制备的M965Cu25。NkYlo(F1，2，3)合金，当用少量的Ni部分替代Cu时扩大了过冷液相区△T。(当萨1时，△T。的宽度可达43．30K)，而用较多的Ni部分替代Cu时提高了

3、非晶形成能力(当x=3时，Tr窖可达O．5892)。实验结果表明：用Ni部分替代Cu，是以降低合金的热稳定性来提高合金的玻璃形成能力的。对于M960-xAl，Cu30Yio(x=O．3，0．9，2．1)块状非晶合金，用AI部分替代Mg虽然可以形成非晶，但其玻璃形成能力降低。热分析结果表明：随着Al含量的增加，M960鼻l￡u30Ylo(炉O．3，0．9，2．1)合金的过冷液相区△T。逐渐降低，合金玻璃形成能力T傩亦逐渐降低。利用Kissinger法研究了M965Cu25。Ni；Yio(F1，2，3)合金的升温转

4、变过程。研究结果表明：镁基块体非晶合金的玻璃转变及晶化均具有动力学效应，其玻璃形成能力与特征温度下的激活能和频率因子有关，激活能和频率因子越小，其熔体的玻璃形成麓力越强，以激活能和频率因子为判据得到M965Cu22Ni3Ylo非晶合金的玻璃形成能力囊薯，这与以T。为判据得到的结果一致。关键词：快速凝固；镁基块体非品；非晶形成能力；热稳定性，晶化激活能兰州理工大学硕士学位论丈AbstractTheamorphousribbonsofM965Cu2sYl0，MgToCu20Y10，MgTsCulsYl0andMgs

5、0Cul0Y10alloyswerepreparedbyvacuummeltspinningmethodand2mmdiameterrodsofM965Cuz5．xNkYto(X=1，2，3)andM960．xAlxCu30Y10(x=0．3，0．9，2．1)werealsopreparedbyvacuumcoppermoldcastingmethodinthispaper．Thestructure，glassformingability(GFA)andcrystallizationprocesswhilehe

6、atingwerestudiedbydifferentialscanningcalorimeteranalysis(DSCB3TA)andX-raydiffractionanalysis(Ⅺ嘞respectively．Thevaluesof％、瓦、乃、r,eand△瓦foramorphousribbons，whicharetheparameterstodescribetheglassformingabilityforbulkmetallicglassesandareexpressedonlybytemperat

7、ure，werededucedfromDSCcurvesandtheratioofthecrystallizationheatandmeltingheatwaspresentedasanewparameter-reducedglasstransitionenthalpy．DSCquantificationanalysisshowedthatthisflewparameterandoldparametersgaveconsistentresultswhendescribedtheglassformingabili

8、tyofMgz0．xCulo+xYloamorphousribbons．ItisidentifiedthatthewidthofsupercooledregionATxofM965Cu25。xNixYm(x=l，2，3)willbeenlarged、ⅣitlllittleNiadditionandthewidthwillreachasmuchas43．30Kwhenx=1．Thegla