Zr基非晶合金的形成能力與性能表征.pdf

1、根據(jù)快速凝固原理,自行設計了一套單輥急冷快速凝固實驗裝置,制備出了非晶薄帶,研究了zr基非晶合金的快速凝固特征。通過將金屬熔體能量方程及Navier-Stokes方程相耦合,理論計算了液態(tài)合金的冷卻速率；利用Takeuchi修正模型估算了該合金形成非晶的臨界冷卻速率。借助XRD、TEM、DSC分析技術,研究了zr基非晶合金的結構特征,并對合金的電阻率、抗拉強度和伸長率等性能進行了量化表征,進而探索了冷卻速率、組織形態(tài)與合金性能的相關規(guī)律

2、。 在快速凝固過程中,液池溫度在垂直輥面的高度方向上的變化,比與輥面相切的水平方向上的溫度變化顯著,且熔體自上而下、自左至右的流動過程中,在高度約25μm處流速的大小和方向均發(fā)生變化,水平流速迅速增大,高度方向的流速急劇減小,兩者在x>0.6mm時趨于穩(wěn)定。合金的冷卻速率隨輥速的增大而增大。制備出的ZrxAlyNizCu(100-x-y-z)(x=45,55,65;y=8,10,12;z=3,5,7)合金薄帶均為非晶態(tài)結構。Zr

3、55Al12Ni3Cu30合金的玻璃形成能力最好,其臨界冷卻速率較低,只有4.7K/S,而Zr45Al12Ni7Cu36合金的玻璃形成能力最差,其臨界冷卻速率較高,達610K/s。 正交試驗結果表明,成分為Zr45Al12Ni7Cu36,輥速控制在約40m/s所獲得的非晶合金薄帶具有最理想的性能。 冷卻速率對非晶合金薄帶性能具有顯著的影響。隨冷卻速率的增大,Zr45AlxNix-5Cu60-2x(x=8,10,12)合金