zr，fe基非晶合金晶化行为的montecarlo模拟及实验研究

《zr，fe基非晶合金晶化行为的montecarlo模拟及实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要本文利用引入改进Ising模型和Q．态Potts模型的蒙特卡罗方法研究了ZrToCu20Nil0非晶合金等温退火时的纳米晶化行为。通过模拟的微观组织图及差示扫描量热曲线，我们发现较低的一1在Zr2Ni初晶的纳米晶化中起很大作用。另外当R死。时(珏。是最大形核率温度)，温度的增加将导致相对较大的形核率和更细小的Zr2Ni初晶微观组织，这对应着“快速加热退火”的微观组织演化。另外，研究发现Zr小Ii／Zr2Cu间的相界能固与Zr2Ni纳米初晶对第=相Zr2Cu的晶粒长大钉扎作用有密切关系。通过合理控制冷却速度，我们使用重熔的非晶条带制备了F078

2、SigBl3大块部分非晶(c／a)化合物。在使用x射线衍射，差热，以及扫描电镜等实验检测手段的基础上，分析鉴定了制备所得的c／a合金的微结构为：a-Fe枝晶(不含元素Si)加非晶基体构成．在800K等温退火条件下，实验结果发现(c／a)化合物中均匀析出了晶粒尺寸约为1-Spin的团球状析出物；它们不同于非晶退火晶化析出的硼化物，并且在各种条件下的全非晶退火晶化研究中都未曾发现有此现象。随后我们应用能量色散分析x射线(能谱)、SEM和X射线衍射等检测手段确定了新相的成分结构，为简单立方结构的FeSi。奇异的结晶行为和新相颗粒的形成和演化使该(c／a

3、)化合物可能在未来的铁基非晶态合金器件中得到应用。通过实验和x射线强度的理论计算，我们发现普通的x射线衍射条件下，对金属体系，实验所得衍射强度总量IN(8)只占整个倒易空间中全部可能衍射总量的极小的一部分．在这种情况下，Ruland方法成立的前提难以满足，从而在金属玻璃体系中该方法的适用性出现问题。关键词：非晶态合金，晶化，部分非晶，MonteCarlo，Ruland．CrystallizationbehaviorofZr,FebasedamorphousalloysandquantitativeXRDanalysisABSTRACTThenan

4、ocrystallizationbehaviourofZrToCu20Nil0metallicglassdudngisothermalannealingisstudiedbyemployingaMonteCadosimulationincorporatingwithamodifiedIsingmodelandaQ-statePottsmodel。Basedonthesimulatedmicrostructureanddifferentialscanningcalorimetrycurves。wefindthatthelowcrystal-amor

5、phousinterfaceenergyofNiplaysanimportantroleinthenanocrystallizationofprimaryZr2Ni．Itisfoundthatwhen7．<可m“(where五m“isthetemperaturewithmaximumnudeationrate)。theincreaseoftemperatureresultsinalargergrowthrateandamuchfinermicrostructureforthepdmaryZr2Ni．whichaccordswiththemicro

6、structureevolutionin啊ashannealing。．Finally,theZr2Ni／Zr2Cuinterfaceenergyo-GcontdbutestothepinningeffectoftheprimarynanosizedZr2NigrainsinthelaterformednormalZr2Cugrains．Ametalliccrystalline／amorphous(c／a)bulkcompositewaspreparedbytheslowcoolingmethodafterremeltingtheamorphous

7、Fe78Si9813dbbon．BytheX-raydiffraction(xRD)，differentialscanningcalorimetry(DSC)andscanningelectronmicroscope(sEM)。thecompositeconsistsoftheprimarydendritea-Fe(withoutSi)aswellastheamorphousmatrix．Afterannealedat800K，itisfoundtheuniformspheroidparticlesformedinthec／acompositea

8、ftertheannealingprocess，whichdoesnotformedintheamorphousdbbonunderth