Ce-Al-Co体系相平衡及其非晶形成能力研究

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本文采用X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)等方法研究了Ce-Al-Co体系350℃等温截面;利用XRD分析和差示扫描量热仪分析(DSC)方法,系统研究了Ce-Al-Co体系合金的非晶形成能力、晶化行为以及部分非晶形成能力判据参数与Ce-Al-Co合金非晶形成能力的相关性。主要研究成果如下:  (1)用合金法测定了Ce-Al-Co体系350oC等温截面。结果表明:350℃等温截面中存在CeCo2Al8、CeCoAl4、CeCoAl和Ce2Co15Al2四个三元化合物;Co在CeAl2中的固溶度为11.0 at.%,Al在CeCo2中的固溶度为10.3 at.%;Ce-Al-Co体系350℃的等温截面由23个单相、46个两相区和25个三相区组成。  (2)用熔体旋淬法制备了 Ce65Al35-xCox(x=8,10,15,20,23,25,28,30)、Ce70Al30-xCox(x=13,15,18,20,23,25,28)和Ce75Al25-xCox(x=10,14,15,18,19,20,23)合金薄带,研究了合金的非晶形成能力及其与各非晶形成能力参数之间的关系。结果表明:所有合金薄带均形成了非晶合金,但只有 Ce65Al35-xCox(x=8,10,15,20)、Ce70Al2Co28和Ce75Al25-xCox(x=18,19)合金形成了完全的非晶态;参数△Tx、Trg、γ、△T rg、β、ω、γm、α、γc和φ都有其应用局限性,不能够全面地评价Ce-Al-Co体系非晶合金的玻璃形成能力。  (3)用 DSC方法研究了 Ce65Al35-xCox(x=8,10,15,20,23,25,28,30)、Ce70Al30-xCox(x=13,15,18,20,23,25,28)及Ce75Al25-xCox(x=10,14,15,18,19,20,23)非晶合金的晶化行为及相应的晶化动力学参数。结果表明:Ce65Al35-xCox(x=8,10,15,20,23,25,28,30)合金体系,随着Co含量的增大,合金的非晶形成能力和热稳定性降低, Ce65Al20Co15合金具有较好的玻璃形成能力和热稳定性,适合进行过冷液相区的超塑成形;Ce70Al30-xCox(x=13,15,18,20,23,25,28)合金体系,随着Co含量的增加,合金的非晶形成能力逐渐增强,热稳定性降低,Ce70Al17Co13合金适合进行过冷液相区的超塑成形;Ce75Al25-xCox(x=10,14,15,18,19,20,23)合金体系,合金的非晶形成能力先增强后减弱,Ce75Al7Co18和Ce75Al6Co19合金具有较好的玻璃形成能力和热稳定性。
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