快速凝固四元铝基合金显微组织及性能的研究

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1、快速凝固四元铝基合金显微组织及性能的研究摘要本文利用单辊旋淬技术分别制备了快速凝固四元A185Zr4Nb4Ni7、AlR‘Y4Nd4X7(X=Fe、Co、Ni)合金薄带，利用XRD、DSC和TEM等分析手段对每种快凝合金薄带的急冷态、退火态进行了研究，采用7l型显微硬度仪测试样品贴辊面一侧的显微硬度。分析了过渡族元素和稀土元素对各快凝合金的显微组织和性能的影响。分析研究在高温情况下快速凝固A185Zr4Nb4Ni7、A185Y4Nd4Ni7、AIssY4Nd4Fe7和A18sY4Nd4C07合金的相及组织演化的过程。研究表明过渡族金属元素Fe、Co、Ni以及稀

2、土元素Y和Nd的加入对于快速凝固AI—RE．TM合金的热稳定性和非晶的形成都有很重要的影响，过渡族金属元素Fe、Co、Ni的加入可以提高合金的热稳定性。稀土元素Y和Nd由于同Al原子之间有较大的负混合热而有利于非品的形成。分析还发现在非晶组织上弥散分布有纳米铝颗粒的组织热稳定性显著提高。并且探讨了非晶合金中的化学短程序在凝固过程中对非晶形成的影响，利用卢柯等人提出的非晶态合金晶化机制解释了非晶的晶化现象。这将能够为快速凝固四元铝合金的基础研究工作和实际的工程应用提供理论依据。关键词：快速凝固，Al—Zr—Nb-Ni合金，AI．Y-Nd．X(X=Fe、Co、Ni

3、)合金显微组织，热稳定性Studies0UMicrostructureandPropertiesofMelt—spunquaternaryAl—basedAlloysAbstractRapidlysolidifiedribbonsoftheA18sZr4Nb4Ni7andAlssY4Nd4X7(X2Fe、Co、Ni)(at．％)alloyswereproducedbymeltspinning(coolingrate105．10。k／s)．Theas．．quenchedandas．．annealedmicrostructuresofeachrapidlysoli

4、difiedalloyribbonwreinvestigatedbyusingXRD，DSC，TEMetc．A71Vickershardnesstestermeasuredtheambient．temperaturesmicrohardnessofthealloysannealedatdifferenttemperaturesrespectively．Themeasuredregionisnearthechillsurfaceoftheribbon．Thethermalstabilitycouldbeestimatedindirectlybymeasuring

5、theambient—temperaturemicrohardnessaftertheisothermalannealingatdifferenttemperatures．ThepaperanalyzedtheinfluencesaboutTM(transitionmetals)andRe(rareearthelements)onthemicrostructuresandpropertiesoftherapidlysolidifiedAlssZr4Nb4Ni7，A18sY4Nd4Ni7，AIssY4Nd4Fe7andA185Y4Nd4Co7alloys．The

6、studyindicatesthattheadditionsofFe，CoandNitransitionmetalsandY’Ndrareearthelementsarevitalinfluenceonthethermalstabilityandformationofamorphousstructuresofthemelt—spunAI—Re—TMalloys．theadditionsofFe，CoandNitransitionmetalscanimprovethethermalstabilityofthesealloys．Thenegativeenthalp

7、yofmixingbetweenAIandY．NdelementsisbeneficialtotheglassformationofA1一basedalloys．ThethermalstabilityoftheamorphousalloyscontainingnannoscaleA1particalsishigherthanthosecompleteamorphousalloysThearticlediscussthechemicalshort-rangeordersinthoseamorphousalloysinfluenceontheglassformat

8、ionofA1一basedalloys