铝基非晶合金的非晶形成能力及热稳定性分析

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1、兰州理工大学硕士学位论文摘要摘要液淬AI—RE—TM(RE为稀土元素，TM为过渡族元素)系铝基非晶合金具有高的强度，好的塑性以及低的密度等突出优点，近年来获得了广泛的研究和应用。铝基非晶合金由于多组元，原子之间较大的尺寸差(i．e．>12％)以及原子之间大的负混合热而具有强的非晶形成能力。本文依据Inoue的三个成分设计准则，设计了成分为AlsoNils．。Y2Zr3Cu。(x=0，1，3,5，6，7，9)和AlsoNitoY5．xZrxCu5(x=0，1，2，3，4)的两组合金体系，单辊旋淬法制各了该合金成分的条带(宽3ram，厚50～65urn)，通过XRD、DSC、D

2、TA、SEM等实验手段对合金条带的结构和晶化过程进行了测试，研究了合金的非晶形成能力和热稳定性以及Cu、Zr对合金体系非晶形成能力和热稳定性的影响，探讨了非晶形成机理，并对合金的晶化过程进行了一定的研究。结果表明，所研究成分的合金均具有一定的非晶形成能力和热稳定性：对AlsoNil5。Y2Zr3Cux(x=0，1,3，5，6，7，9)，适量Cu的添加提高了合金的非晶形成能力，过多或过少的Cu的添加则破坏了原合金的玻璃形成能力。随Cu含量的增加(X从0变化到9)，合金体系的热稳定性逐渐降低。合金的非晶形成能力和热稳定性并不一致变化，它们由不同的机理所决定；对A180NiloY

3、s-,Zr,Cu5(x=0，1，2，3，4)，适量zr的添加则提高了台金的非晶形成倾向。随zr含量的增加，合金的初始晶化温度先逐渐升高(X从0增加到2)后又有所降低(x从2增加到3)，Zr对合金体系晶化温度的提高是由于zf的熔点(1852"C)比Y的熔点(1522℃)相对较高的缘故，而对合金体系晶化温度的降低则主要是由于高的Zr含量促使体系生成了某种不稳定中间相，或者是由于添加zr后导致的d．AI相在较低温度的析出。对AlsoNiloY2Zr3Cu5非晶合金在不同温度下进行了晶化处理，结果表明，在不同阶段，非晶合金的晶化析出据有所不同，晶化为三个阶段的晶化过程，依次对应着n

4、-Al相；o．Al相+A13Ni相；Q—Al$fl+A13Ni相+Ni3Y相+A13Zr2相的析出。关键词：铝基非晶：玻璃形成能力：热稳定性：晶化兰州理工大学硕士学位论文AbstractAl—basedamorphousalloysA1一RE·TM(RErepresentraremetal．TMrelc)resenttransitionmetal)producedbyrapidsolidificationexhibitpropertieswithhighintensity,goodtoughnessandlowdensityandhavegeneratedconsidera

5、bleresearchandusagesinrecentyears．Al-basedamorphousalIoysappearthatamulticomponentcombinationofconstituentswithlargeatomicsizedifferences(i，e>l2％1andanegativeheatofmixingarekeyfactorsfavoringgalssformation．WiththethreecomponentdesignrulesofInoue，twoAl-basedalloysofAls0Nils-xY2Zr3Cux(x=0，1，

6、3，5，6，7，9)andAlsoNil0Y5．*ZrxCus(x=O，1，2，3，4)weredesigned，theribbons(breadthis3mm，thicknessiS50-65um)ofwhichwereproducedbyrapidsolidificationhadbeeninvestigatedbyXRD、DSC、DTAandSEMmethods。Theglassformingabilityandthermalstabilityofthealloyswereinvestigated．theeffectofCuandZrontheglassforming

7、abilityandthermalstabilityofthealloyswereinvestigated，也emechanismsoftheglassformationwerediscussedandthevitrificationofthealloyswerealsobeendone．Theresultsindicatedthatallofthealloysthathadbeeninvestigatedhavecertainglassformingabilityandthermalstability：ToAIs