【摘 要】
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众多研究表明,大尺寸钛基非晶合金成分较为复杂或含有Be元素和价格高昂Pd元素,对非晶的制备、生产、应用造成了一定影响。因此设计出组元简单、成本低廉、安全无害、具有一定非晶形成能力的钛基非晶合金尤为重要。本文以Ti-Cu-Ni-Y体系为研究对象,在CALPHAD技术基础上通过扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）、X射线衍射（XRD）、差示扫描量热法（DSC）表征方法,重点研究了该体系下的非晶形成
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众多研究表明,大尺寸钛基非晶合金成分较为复杂或含有Be元素和价格高昂Pd元素,对非晶的制备、生产、应用造成了一定影响。因此设计出组元简单、成本低廉、安全无害、具有一定非晶形成能力的钛基非晶合金尤为重要。本文以Ti-Cu-Ni-Y体系为研究对象,在CALPHAD技术基础上通过扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）、X射线衍射（XRD）、差示扫描量热法（DSC）表征方法,重点研究了该体系下的非晶形成能力。本工作建立了一组新的Ti-Cu-Ni-Y体系自洽热力学参数,实现了钛基非晶合金成分的有效设计,为Ti-Cu-Ni-Y体系非晶合金开发提供了理论的依据和实际的指导,其开展的工作如下:（1）运用平衡合金法测定了Ni-Ti-Y体系的773 K等温截面,结合SEM、EPMA、XRD方法分析其初晶相、平衡相、化合物溶解度等信息,通过实验测定数据以及评估的二元体系相图建立了Ni-Ti-Y体系新的热力学数据库。（2）运用CALPHAD技术对Cu-Ni-Y体系参数调整完善973 K等温截面,优化建立其热力学描述,根据本工作的Ni-Ti-Y体系、文献评估Cu-Ti-Y体系、Cu-Ni-Ti体系的热力学参数,建立了Ti-Cu-Ni-Y四元系的热力学数据库,从而计算得到91个零变量反应,存在5个共晶反应。（3）依据深共晶准则、铜模吸铸法、真空甩带法对Ni-Ti-Y体系、Ti-Cu-Ni-Y体系非晶形成能力进行研究。根据其热力学数据库计算的深共晶反应设计合金成分,探究稀土元素Y对钛基非晶合金形成能力影响。结果发现,Ti19.29Ni55.91Y24.80和Ti41.14Cu48.41Ni3.73Y6.72在甩带速率40 m/s下制备出非晶条带,Ti36.95Cu53.16Ni3.38Y6.51在甩带速率20 m/s下制备出完全非晶条带,在直径1 mm棒状吸铸中出现了晶化现象。（4）通过DSC、XRD表征方法,结合约化玻璃转变温度Trg、γ值和过冷液相区ΔTx参数判据,分析所设计成分的非晶形成能力。结果表明,Ti36.95Cu53.16Ni3.38Y6.51具有较好的非晶形成能力。
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