元素添加对Zr基非晶形成能力和性能影响的研究

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元素添加技术在提高非晶形成能力,改善非晶的机械性能和耐蚀性方面发挥着有效且重要的作用,而且是开发新型非晶合金体系,改进性能的有效方法。本文通过XRD、DSC、SEM、TEM、OM和电化学工作站等多重分析测试手段,探究元素添加对Zr基非晶合金性能的影响。研究添加Ag对Zr65Al7.5Ni10Cu17.5-xAgx(x=5-17.5%)体系性能的影响。Ag含量低于15%时存在玻璃化转变,准晶相作为热诱导相出现在晶化的初始阶段;Ag含量更高时,未观察到明显的过冷液相区,析出相从准晶相变为四方Zr3Ag+四方Zr2Ni+六方Zr4Al3的混合相。Zr65Al7.5Ni10Ag17.5非晶中没有明显过冷液相区,但经成分修饰过的具有更高Ni/Ag比例的Zr65Al7.5Ni17.5Ag10存在过冷液相区且有准晶相析出。依据之前的知识解释这种相关性,玻璃化转变和过冷液相区的存在是由准晶型中程有序原子排列的结构决定的。合金银含量为6%时具有较强非晶形成能力,通过吸铸技术制备得到直径6mm的非晶棒。此外,体系耐蚀性随Ag含量的增加而提高,合金硬度随晶化相析出而提高。在多组元非晶合金中,玻璃化转变的的存在和准晶相的析出有密切关系。研究添加Ni对Zr48Cu36Al8Ag8-xNix(x=0-8%)非晶体系非晶形成能力、机械性能和耐蚀性的影响。随着Ni含量的增加,合金的非晶形成能力下降但仍保留明显过冷液相区;合金的压缩强度提高,塑性增加;在NaCl、H2SO4和HCl介质中的耐蚀性均有提高。Ag含量的降低使非晶合金体系在保持高非晶形成能力、耐蚀性和高强度的基础上,降低生产成本,可被投入批量生产应用。
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