非平衡al基合金材料的制备与粉末致密化研究

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1、中南大学硕士学位论文摘要本研究采用快速凝固技术，包括单辊旋淬和紧耦合惰性气体雾化，制备了非平衡～基合金材料。通过单辊旋淬方法考察A182NiloY8合金和AI-Ni．Ce-Fe-Cu系合金的非晶形成能力，并分析合金元素对非晶形成能力的影响。从原子拓扑结构角度对舢基合金所特有的极弱非晶形成能力进行了解释，并提出通过小原子的微合金化改善越基合金的非晶形成能力的思路。利用雾化方法制各了Als2Nil0Y8，Al妇',Ti9Ce2FelCu2，A187Ni8．5Ce3FelCuo．5合金粉末，对粉末的显微组织，物相结构和热稳定性以及显微硬度进行了测试，分析了雾化参数对形成

2、非晶粉末的影响。对雾化方法制得Als2Ni．oY8合金粉末与单辊旋淬方法制得Als2Ni。o．ys合金薄带的冷却速率进行了估算，并在“淬态核”理论基础上估算A182NiloY8合金形成非晶结构的临界冷却速率约为4．591X1050C，S。系统总结了灿基非晶合金中可能出现的晶化相，并以此分析了A182Nil0Y8雾化合金粉末的物相结构。在5个不同温度下对A192NiloYs雾化合金粉末进行了超高压固结成形，考察块体合金的显微组织演化，以及非晶相和晶体相对致密化的贡献。致密化过程中存在两个相互竞争的过程，即非晶相的粘滞流动和晶化，对这两个过程进行了半定量的分析，认为非

3、晶相的粘滞流动对Als2Nil0Y8合金粉末的致密化起了更大作用。还研究了热处理对块体灿。d婀，。Y8合金显微组织、物相结构和力学性能的影响。关键词非晶，非平衡凝固，越基合金，致密化中南大学硕士学位论文ABSlRACTABSTRACTIntheinvestigation,non-equilibriumAI-basedmaterialswereprepared'usingrapidsolidifcationtechniques，includingmeltspinningandclose-coupledinertgasatomization．Glassforminga

4、bility(GFA)ofA182NiloY8andAI-Ni-Ce-Fe-Cusystemalloyswereanalyzedthoughmeltspinningexperiments．nleeffectofalloyelementsonGFAwasdiscussed．AnassumptionofthepeculiarmarginalGFAofAl-basedalloysfromtheperspectiveoftopologicalstructureofatomsWaspresented．Basedontheassumption,itWassuggestedth

5、atmicro-alloyingwithsmall—sizedatomsintotheAIalloysmightimprovetheirGFA．Als2NiioY8，A1s6NigCe2FelCU2，Als7Nis．5Ce3FeiCuo．5powderwerepreparedbygasatomizationandtheirmicrostmcture，phaseassembly,thermalstabilityandmicrohardnessweretested．Thecoolingratesoftheas-atomizedA182Nilo％powderandthe

6、meltspunAls2NilD％ribbonswereevaluated．功ecriticalcoolingrateforA192Nilo％alloystoformamorphousstructureWaseatimatedtobe4．591X10’oC／sbasedonthe‘'quenchened-innuclei'’theory．CrystallinephasesinAl-basedamorphousalloysweresystematicallysummarizedandpossiblephaseassemblyinAls2Nilo％alloywasan

7、alyzed．Theas-atomizedAls2Nilo玛powderWasconsolidatedatfivetemperaturesunderuitra-highpressure．11怆microstructuralevolutionofbulkmaterialswasexaminedandcontributiontothedensification‰amorphousandcrystallinephasesWasanalyzed．Thereexistedtwocompetitiveprocessestowardthedensificationbehavio

8、rofas