制备工艺对铜基非晶玻璃形成能力及力学性能的影响

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1、摘要Cu基非晶合金，特别是Cu-Zr_舢体系因其高强度、高硬度而成为极具应用前景的非晶合金材料，并引起众多研究者的注目。但其在理论和实际应用中还有许多问题有待解决，比如，如何把Cu基非晶合金的尺寸做得更大、降低制备要求，实现工业化大规模生产；如何提高其塑性。基于此，本文使用磁悬浮一铜模吸铸的设备，通过熔体过热处理和过冷处理制备出一系列Cu45Zr42A18A95非晶合金。并对所制备合金的热力学、组织和力学性能进行了研究，找到具有较大临界合成尺寸、较好力学性能、有应用前景的Cu基非晶合金，对Cu基非晶合金的理论和今后该体系的工业应用将会起到一定作用。通过熔体过热处理制备

2、出直径为3衄的Cll45Zr42舢A95非晶合金，研究了其非晶形成能力和热稳定性。结果表明，熔体过热处理增强了非晶的热稳定性和非晶形成能力，三种试样都为完全非晶合金，没有晶体析出。随过热温度的提高，铜基非晶的热稳定性和非晶形成能力都提高了，当熔体过热度为147K时，非晶合金有最好的热稳定性(△华75K)，同时，其非晶形成能力也最大，其参数’，为O．4242。对所制备的通过过冷处理的圆柱形试样进行了结构分析和热力学分析。结果表明，非晶合金大多数析出了晶体相，形成了内生复合材料。铜基非晶合金具有较强的非晶形成能力，临界尺寸为12．86～13．76舢[11，都能达到厘米级，

3、过冷液相区△瓦在70～75之间，约化玻璃转变温度乃2在O．621～0．627之间，参数)，在O．4231～O．4240之间，临界冷却速率髓基本呈下降趋势，相比较得出的热力学参数后发现，7群试样具有最好的热稳定性和非晶形成能力。利用光学显微镜观察了试样的组织，发现过热处理后的试样的组织为非晶基体上分布有一些白色的析出相，而过冷处理的试样呈现出树枝晶、球晶和等轴晶三种形态的晶体相。显微硬度计测量结果表明，两种制备方式制备出的试样的显微硬度从中心到两边逐渐降低，过热处理后试样最高的显微硬度值为867．5HV，而过冷处理后的试样最高的显微硬度值为1016．5HV。通过对过热度

4、不同的直径为3mm的棒状非晶合金Cu45Z“2A18A95进行压缩测试并观察断口形貌得知：过热度的增大降低了Cu45Zr4剁以95非晶合金的断裂强度。随过热度的增大，相对压缩率逐渐降低，断裂形式为典型的脆性断裂，断面呈现脉纹花样。而过冷处理后的试样基本都具有一定的塑性，抗压强度随保温时间的延长都降低，吸铸温度为1090K保温2min的试样具有最大的抗压强度2266MPa，保温4min的试样具有最大的相对压缩率11．7％，保温6商n的试样具有最大的断裂塑性应变1．46％。关键词：铜基块状非晶；熔体过热处理；过冷处理；非晶形成能力；显微硬度；压缩性能AbstractInr

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