feyb基块体非晶合金的制备、性能与结构

《feyb基块体非晶合金的制备、性能与结构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江大学博上学位论文摘要摘要由于具有低廉的价格、高机械性能、优异软磁性能和强耐腐蚀性能，Fe基非晶合金备受人们关注。然而，压缩断裂时粉碎性的破坏方式以及铁磁性非晶合金较低的玻璃形成能力，限制了Fe基非晶合金的工业应用。因此，开发兼备优异玻璃形成能力和优良软磁性能的Fe基非晶合金体系具有十分重要的意义。本文在Fe72Y6822三元非晶合金的基础上，开发了Fe．M．Y-B(M=Si、Ti、zr、Cr、Al、Co、Ni、W、Mo、Nb)gg元块体非晶合金体系。通过微量添加4at．％的Me(Me=w、Mo、Nb)替代Fe，将非晶临界尺寸

2、从2mm提高到4mm或5mm。进一步分析表明：W、Mo和Nb的添加，优化了合金体系内组成元素的原子半径分布，可能形成强化的骨架结构，提高过冷液相的稳定性，从而导致了玻璃形成能力的增强。新开发的Fe．Me．Y-B(Me=W，Mo、Nb)IN元铁基块体非晶合金，同时具备了优异的力学性能和良好的软磁性能。比如：Fe68W4Y6822非晶合金的断裂强度达到4011MPa，矫顽力为1．6A／m，饱和磁感应强度为o．77T。其次，在Fe68M04Y6822合金成分的基础上，开发了Fe．Mo．Y-B．M(M=Co、Ni、Ti、zr、Er、Dy

3、、Cr)五元块体非晶合金体系。实验表明：Co、Ni、Ti、Zr、Er和Dy等元素的添加在不同程度上都降低了合金的玻璃形成能力，而微量添加1at．％Cr取代Y，可适当提高合金的玻璃形成能力，通过铜模铸造法成功制备出直径6mm、成分为Fe68M04Y5CrlB22的完全非晶棒。同时，微量Cr的添加也提高了非晶合金在3％NaCl和0．5MNa2S04溶液中的耐腐蚀性能。此外，结合差示扫描量热分析(DSC)和扩展X射线吸收精细结构(ExtendedX．rayabsorptionfinestructure)分析，仔细阐明了Fe．Mo．Y-

4、B非晶合金奇异玻璃转变行为的微观机理。金属元素(Mo、Y和Fe)和类金属元素(B)之间强烈的相互作用，以及Mo和Y之间存在的相斥作用，共同导致了化学短程有序结构的形成。过冷液相区内的奇异拐点可能是正常玻璃转变的吸热反应与化学短程有序结构进一步演化的放热反应叠加的结果。利用EXAFS拟合技术，从原子结构的角度探讨了Y微量添加对玻璃形成能力的影响。结果表明：在Fe．Y-B三元合金中，大原子半径元素Y倾向于进入复杂晶体相Fe2386中的8c位置，抑制了Fe3B等简单晶相的析出。当Y含量接近浙江大学博士学位论文摘要Fe2386相中所能提

5、供8c位的最大值时，过多的内应力和品格畸变导致了Fe2386竞争晶体相失稳，增加了凝固过程中过冷液相的稳定性，最终促进了非晶相的形成。关键词：块体非晶合金，玻璃形成能力，磁学性能，化学短程有序，扩展x射线吸收精细结构IVDoctoralthesisofZhejiangUniversityAbstractFe—basedmetallicglasseshaveattractedmuchattentionforcheapcost，highmechanicalproperties，excellentsoflmagneticpropert

6、iesandcorrosionresistance．However,theirindustrialapplicationislargelyrestrictedforintrinsicbrittlenessorpoorglassformingability(GFA)offerromagneticFe-basedmetallicglasses．ThusitisimportanttodevelopFe-basedbulkmetallicglasses(BMGs)withbothexcellentGFAandgoodsoflmagnet

7、icproperties．Firstofall，anewquaternaryFe-M-Y-B(M=Si，Ti，Zr,Cr,A1，Co，Ni，WjMoandNb)BMGssystemWasdevelopedonthebasisofFe—Y-Bternaryalloy．ItisfoundthatminoradditionofMe(Me2WjMoandNb)enhanceGFAlargely,whichcouldbeattributedtotheoptimizationofatomicradiusdistributionandthef

8、ormationofreinforcedbackbonestructuretoincreasethethermalstabilityofsupercooledliquid．Themaximumsizeoffullyglassyrodsincreasesfrom2