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本文以Cu-Zr为基础,向其中添加元素M(Y、Gd或A1)形成Cu-Zr-M合金系,添加Al及RE(Y或Gd)形成Cu-Zr-Al-RE合金系,分别采用单辊旋淬法和铜模喷铸法制备了薄带与块体合金试样。采用D/max-3B衍射仪、Netzsch STA409PCLuxx热分析仪、JSM5600-LV扫描电镜、CSS-44100电子万能试验机及Tribo Indenter纳米压痕仪分别对合金试样进行了XRD分析、热分析、显微组织观察及力学性能测试等。Cu-Zr合金的热稳定性及非晶形成能力随其成分从深共晶点Cu61.8Zr38.2、共晶点Cu56Zr44到非共晶成分Cu50Zr5o过渡而减弱,薄带试样的△Tx从50K降至47K,Trg从0.659降至0.629,即组元成分比对其热稳定性和非晶形成能力有较大的影响。d4mm的Cu5oZr5o块体非晶合金试样,其△Tx志Trg分别为39K和0.657,d6mm块体合金试样则发生了部分晶化。Cu-Zr-RE (Y/Gd)合金系的负混合焓随着RE含量的增加而降低,体系平均原子半径及电子浓度却增大,体系热稳定性产生小幅度的波动,非晶形成能力减弱。(Cu61.8Zr38.2)1-xYx的Trg随体系的负混合焓从21.682kJ/mol降低至21.308kJ/mmol而近似线性地从0.676减至0.664,的Tr.g也呈现出相似的变化规律。随着Al含量从2at%增至4at%,Cu62-xZr38-xAl2-x的负混合焓升高,平均原子半径减小,电子浓度增大,薄带非晶试样的Trg从0.657增至0.661。而铜模喷铸法却只能制得d4mm的Cu61Zr37Al2一种成分比的块体非晶合金试样,该试样的Trg为0.664。可见,制样方法不同,Al含量变化对Cu62-xZr38-xAl2x热稳定性和非晶形成能力的影响也不尽相同。薄带与块体Cu46Zr47-xAl7Yx和Cu45Zr48-xAl7Gdx两种合金系的热稳定性及非晶形成能力都随RE含量的增加而出现波动。RE含量增加,使体系负混合焓降低,平均原子半径增大(尺寸效应),两者适配时,合金系的非晶形成能力达到一个最佳值,即体系的负混合焓与原子尺寸效应共同影响合金系的非晶形成能力,但体系原子尺寸效应影响更明显。成形直径对Cu46Zr42Al7Y5块体非晶合金的热稳定性、非晶形成能力及力学性能有显著影响,采用铜模喷铸法制备的非晶形成尺寸达d6mm；但当成形直径增至8mm时,试样则发生了晶化,晶态相主要由Zr2Cu和Zr5Cu组成；d4mm的Cu46Zr42Al7Y5块体非晶合金试样的△Tx、Trg及力学性能均优于d6mm非晶试样的。薄带非晶合金试样都呈现出大致相同的显微组织形貌,自由面与贴辊面的组织都均匀致密,且贴辊面的显微组织都呈现出不同程度的,具有明显方向性的河流状纹络。块体试样的显微组织受组元及成分比的影响较大,组织中都含有紊乱状分布的纹络,非晶形成能力较弱试样的显微组织中出现微裂纹、极少量结晶相、第二相粒子或缩孔等缺陷。薄带非晶合金试样都具有较高的弹性模量及纳米硬度,随着合金非晶形成能力的减弱,这两个力学性能指标也相应地减小,且(Cu61.8Zr38.2)1-xYx的纳米硬度近似线性地随Trg的减小而降低。d4mm块体非晶合金试样在压缩实验中都表现出较高的抗压强度,且具有较高的维氏硬度,这两个力学性能指标随合金非晶形成能力的减弱而降低。试样沿与压缩方向约成45。角的方向上发生脆性断裂,断口光滑平整,具有典型的脉络状花纹,这些均匀分布的脉络花样与剪切带的扩展方向相对应,表明非晶合金的断裂是滑移面内发生纯剪切的变形过程。最后,本文间接地构建了Cu-Zr-RE薄带非晶合金的体系负混合焓→非晶形成能力→力学性能(纳米硬度)之间的关系,即体系负混合焓降低,合金的非晶形成能力减弱,非晶试样的力学性能下降。