铜锆基大块非晶合金晶化及力学性能

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1、摘要本文对Cu50Zr40Ti】0、Ctul9zr392Ti98A12和Cu475Zr475A15三种大块非晶合金的非晶形成能力、晶化动力学和机械性能进行了研究。采用x射线衍射分析了三种大块非晶合金的结构，利用差示扫描量热分析对三种大块非晶台金的非晶形成能力进行了研究，结果表明：三种大块非晶合金中，Cu47．5Zr475A15的非晶形成能力最强：在Cu50Zr40Wilo大块非晶合金中添加了2at％的A1后，提高了非晶形成能力。采用差示扫描量热分析对三种大块非晶合金的晶化动力学进行了研究，并采用

2、Kissinger法计算了三种大块非晶合金的晶化激活能，结果表明：三种大块非晶合金的晶化过程都是一种依赖于升温速率的动力学过程；Cu50ZraoTilo大块非晶合金开始晶化的激活能最高，为3．26eV，因此具有最高的热稳定性。采用原位高温X射线衍射分析对Cu50Zr40Tilo大块非晶合金在连续加热条件下的晶化过程进行了研究，结果表明：Cu50Zr40Tilo大块非晶合金在连续加热的过程中首先析出了一种单斜CuZr固熔体相，该相为亚稳相，晶化结束后的稳定相为正交CuloZr7相、正交CusZr3

3、相和四方Cu3Ti2相。对三种大块非晶合金以及宙20nnl和30nlTl晶粒的Cu50Zr40Tilo纳米／非晶复合材料的室温压缩力学性能进行了研究，结果表明：Cu50Zr40Tilo大块非晶合金在压缩过程中表现出良好的塑性，塑性应变达到了3．2％，含20nm和30nrn晶粒的CusoZr40Tilo纳米／非晶复合材料的塑性应变分别为11．6％和8．9％，远大于CusoZF40Tilo大块非晶合金的塑性应变，Cu49Zr392Ti9，8A12和Cu475Zr475A15两种大块非晶合金表现为脆性

4、断裂模式。对三种大块非晶合金以及含20nlxl和30nm晶粒的Cu50Zr40Tilo纳米／非晶复合材料进行硬度研究，结果表明：Cu475Zr475A15大块非晶合金具有最高的硬度；在Cu50Zr40Tijo中添加了2at％的Al后提高了非晶合金的硬度。关键词大块非晶合金；非晶形成能力；热稳定性；压缩性能；硬度：晶化——————————————————————————————_—●———————————_—__。。。。。。。_-_____●________-●。。。。-_●___一Abstrac

5、tTheglassformingability,crystallizationkineticsandmechanicalpropertiesofCu50Zr40Tilo、Cu49Zr392Ti9sAl2andCu475Zr475A15bulkmetallicglasseshavebeeninvestigatedinthisthesis．Thestructuralcharacterizationofthreekindsofbull【metallicglasseswasperformedbyXRDa

6、ndtheglassformingabilityofthemwasstudiedbymeansofDSC，theresultsshowthatCu47sZr47．5A15hasthebestglassformingabilityinthethreekindsofbulkmetallicglasses，theglassformingabilityisenhancedbyadding2at％A1totheCu50Zr40Tilobulkmetallicglass．Thecrystallization

7、kineticsofthreekindsofbulkmetallicglasseswasinvestigatedbymeansofDSCundernonisothermalconditions．TheeffectiveactivationenergiesforthecrystallizationofthreekindsofbulkmetallicglasseswereevaluatedbyKissinger’Sequation．Theresultsshowthatthecrystallizati

8、onprocessofthreekindsofbulkmetallicglassesCanberegardedasakineticallymodifledthermodynamicphasetransformationprocess．Ctu75Zr475A15hasthehi．ghesteffectiveactivationenergyforthecrystallizationtemperatureandthehighestthermalstability．Real—timedetectiono