ni基大块金属玻璃开发与性能研究

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1、浙江大学硕士学位论文摘要近年来，科学界和材料工程界对金属玻璃，也被称为大块非晶合金，进行了广泛的研究。金属玻璃特殊的微结构使其具有许多普通晶态材料所不具备的优良的力学、化学及物理性能，使之在机械、通讯、航空航天、汽车工业、化学工业、运动器材乃至国防军事上都具有广泛的应用潜力。然而，大多数非晶态合金体系的玻璃形成能力(GFA)极为有限。以Ni帕体系非晶态合金为例，最大的临界尺寸仅仅为3n1IIl并且成分相当的复杂。本文主要的工作为开发了Ni舶、Ni．Nb—Zr、Ni-NKZr．Co、Ni帅一Zr-C0-Sn四个合金体系。文中主要采用了差热分析技术(DSC)、X射线衍射(XIm)等研究

2、手段，系统研究了Ni-Nb、Ni．Nbzr、Ni舶．Zr-Co、Ni-Nb-zr-Co—Sn非晶态合金体系的热稳定性与玻璃转变的部分热力学问题，对促进该体系的非晶态合金的工业应用有一定作用。本文开发了临界尺寸为2mm的Ni60．25Nb39．75二元合金体系。该合金的断裂强度高达3．5GPa并且有约5％的压缩塑性。在Ni-Nb二元合金体系中加入元素zr能够有效增强该合金的玻璃形成能力(GFA)，当Zr含量为5at．％时，得到的非晶态合金体系的临界尺寸从2I姗增加到了3mm，是迄今为止具有最强玻璃形成能力的Ni基三元合金体系。这为寻找具有更强玻璃形成能力的Ni基多组分非晶态合金提供了

3、基础。在此Ni-NKzr三元合金的基础上，继续尝试掺杂了Fe、Cu、Y、Ta、Mo、Al、Co、Sn等元素，并成功开发了临界尺寸为3．5nun的Ni舶．Zr-Co四元非晶态合金体系，是目前Ni舶合金体系中最大的临界尺寸。通过进一步的压缩实验、电化学实验证明，该合金同时具有优秀的力学性能与耐腐蚀性能。之后在该四元体系之中，掺入了微量的Sn元素并发现Sn元素有效增加了该合金体系过冷液相区的宽度。宽的过冷液相区对金属玻璃的热塑性加工具有重要意义。当Sn含量为5at％时，过冷液相区宽度达到了85k，可能原因为Sn的加入提高了合金中不同元素的堆积效率并且提高了合金内部结构的复杂度，从而提高了

4、体系的热稳定性。关键词：大块金属玻璃(BMG)玻璃形成能力(GFA)热稳定性力学性能IⅡ浙江大学硕士学位论文AbstractBulkMetallicGlasSes(BMGs)havebeendrawingincreasinga牡emioniIlrecentyearsduet0恤irscientific觚dengineemgsi嘶fic锄ce．Agreatdealofe肋rtintllisareahausbeendeVotedtodevelopingBMGsilldi仃erentalloysyst锄s．Intllispaper，tllesyntllesisofnewNi—basedm

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