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大块金属玻璃的优异性能以及成形技术的不断改进,使大尺寸部件的制造变得更加容易,其工程应用不断扩展。耐蚀性作为金属玻璃应用中考虑的关键因素之一,在盐溶液的耐蚀性研究仍存在很多问题与挑战。本课题以Ni基和Pr基金属玻璃作为研究对象,并在Ni基金属玻璃中微量添加Co元素,利用铜模吸铸法制备出Ni62Nb33Zr5、Ni59Nb33Zr5Co3和Pr60Cu20Al10Ni10块体金属玻璃。通过XRD、DSC、SEM、电化学腐蚀、电化学阻抗、XPS等测试手段,研究退火和低温处理工艺对两种体系块体金属玻璃的微观组织和在3.5 wt.%NaCl溶液中耐蚀性的影响,并探讨其中的耐蚀性机理。本课题得到的主要研究结果如下:(1)Ni62Nb33Zr5金属玻璃经过400℃、450℃和470℃退火处理后,发生结构驰豫,初始晶化,到完全晶化行为。最终的晶化产物为FCC型富Ni相、Ni10(Zr,Nb)7相和Nb的氧化物相。通过SEM和EDS分析,可以观察到长条状和不规则形状的晶粒为FCC富Ni相,且基体主要为Ni10(Zr,Nb)7相。通过电化学腐蚀试验分析,适当的退火处理有益于改善该金属玻璃的一般耐蚀性。由动电位极化曲线的腐蚀参数和电化学阻抗结果,发现470℃退火处理试样值显示最优的综合耐蚀性。根据腐蚀形貌和EDS成分分析得知,随着退火温度升高,钝化膜表面的腐蚀坑减少,表层脱落现象减弱,470℃退火样品具有更均匀致密的钝化膜。退火处理后耐蚀性的提高可归因于生成Ni10(Zr,Nb)7晶体相易于促进钝化膜的形成,且含Nb的氧化物作为原生相,使试样表面形成的钝化膜更均匀致密。Ni62Nb33Zr5金属玻璃经过-20℃低温处理后,发生了部分晶化,形成少量的FCC型富Ni相和Ni(Zr,Nb)相;而更低温-100℃处理发现非晶漫散峰更加平滑,表现出更明显的非晶相特征。电化学腐蚀测试后,适当的低温处理有益于改善该金属玻璃的一般耐蚀性,根据动电位极化曲线的腐蚀参数和电化学阻抗结果,发现-100℃处理试样显示出更优综合耐蚀性。同时腐蚀形貌和EDS成分分析可知,-100℃试样的钝化膜稳定性较好,蚀坑数量减少。由于更低温处理后使原子间距减小且相互结合紧密,形成了更无序均匀化且稳定的非晶相结构。(2)Ni59Nb33Zr5Co3金属玻璃在550℃、700℃、787℃和847℃进行退火处理后,同样经历了结构驰豫,初始晶化,到完全晶化,最终晶化产物为Ni10(Zr,Nb)7相、Co(Zr,Nb)相、FCC型富Ni相和Nb氧化物相。Co的添加显著增加了Ni62Nb33Zr5金属玻璃的晶化温度,说明有助于热稳定性的提高。通过电化学腐蚀测试,适当的退火处理有益于改善Ni59Nb33Zr5Co3金属玻璃的一般耐蚀性。结合动电位极化曲线的腐蚀参数和电化学阻抗结果发现,847℃退火金属玻璃相比其他测试显示出更优的综合耐蚀性。通过腐蚀形貌和EDS成分分析,发现847℃退火试样表面蚀坑较少,钝化膜脱落现象减弱,表现更均匀稳定性。Ni59Nb33Zr5Co3金属玻璃经过-20℃低温处理后,在非晶基体上析出少量的Co(Nb,Zr)、Ni10(Zr,Nb)7和和FCC型富Ni相。-100℃处理试样基本保持非晶相结构。通过电化学腐蚀测试,适当的低温处理有益于改善该金属玻璃的一般耐蚀性,其中-20℃退火金属玻璃相比其他试样显示出更优的综合耐蚀性。同时根据腐蚀形貌和EDS成分分析,得知-20℃试样的钝化膜稳定性较好,蚀坑数量减少。总之,退火处理后形成的Nb氧化物相可以作为氧化膜抵抗腐蚀,并且Co的添加一定程度上可以在钝化膜表面富集Nb、Zr,改善钝化膜性质,提高耐点蚀性。Co的添加显著增加了Ni62Nb33Zr5金属玻璃的晶化温度,说明有助于热稳定性的提高。低温处理可使原子组态更稳定且无序均匀化,同时低温下体积收缩促使形成稳定晶体结构,改善Ni59Nb33Zr5Co3金属玻璃的一般耐蚀性。(3)Pr60Cu20Al10Ni10金属玻璃经过120℃,150℃、180℃和350℃退火处理,发生结构驰豫,初始晶化到完全晶化。120℃和150℃退火处理诱导金属玻璃发生结构驰豫,350℃退火处理试样具有较为复杂的晶化产物,主要为PrAlxCuy相、PrAlxNiy相、Al2O3和Pr氧化物相。根据动电位极化曲线的腐蚀参数和电化学阻抗结果,发现120℃退火金属玻璃相比其他试样具有更优的综合耐蚀性。同时根据腐蚀形貌和EDS成分分析,120℃试样表面的腐蚀坑较少,钝化膜脱落现象较少,出现更均匀稳定的钝化膜。120℃退火处理后金属玻璃发生结构弛豫,形成了更稳定均匀的非晶相结构,从而使其综合耐蚀性提高。