论文部分内容阅读
本文采用铜模吸铸工艺成功制备了一系列的FeCrMoCB系无磁铁基块体非晶合金,即FeCrMoCB系非晶钢,采用X射线衍射仪(XRD)、示差扫描量热分析仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计、单轴压缩实验及纳米压痕实验等测试了Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M=Y,Pr,Gd,Tb),Fe50-xCr15Mo14C15B6Gdx(x=1,2,4,6)块体非晶合金的结构、热学性能和力学性能。并分析了微量稀土元素以及部分非稀土元素对FeCrMoCB系非晶钢玻璃形成能力及部分性能的影响。论文的主要工作包括以下几个方面: (1) 通过添加微量稀土元素替换Fe的方法,分别探讨了不同族稀土元素,不同含量稀土元素对FeCrMoCB系非晶钢玻璃形成能力的影响。添加稀土元素Y、Pr、Gd、Tb替换Fe50Cr15Mo14C15B6中2at.%Fe,能够制得一系列的Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M=RE)系非晶钢,Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M=Y,Pr,Gd,Tb)的tmax依次为8mm,3mm,12mm,12mm。稀土的添加量对FeCrMoCB系非晶钢形成能力存在影响,FeCrMoCB系非晶钢的形成能力随着Gd含量的增加而呈现先增大后减小的变化,当添加量为2at.%时,非晶形成能力最好,当Gd≥6at.%时,不能形成φ5mm的完全非晶合金。 (2) 通过添加非稀土元素Hf、P、Si等,尝试性探讨非稀土元素对FeCrMoCB系非晶钢形成能力的影响,其中Hf的添加不能明显的提高FeCrMoCB体系的非晶形成能力;而添加P对FeCrMoCBY体系的非晶形成能力有不利影响,而添加Si、Co则有可能存在正面的影响。 (3) Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M=Y,Pr,Gd,Tb)块体非晶的玻璃转变温度Tg为550℃左右,晶化起始温度Tx为≥600℃,过冷液相区为△Tx在49.8℃和75.9℃之间,连续升温过程均表现为多级晶化行为。其中Fe48Cr15Mo14C15B6M2(M=Y,Gd,Tb)合金均具有较高的玻璃形成能力及良好热稳定性。对于块体非晶Fe50-xCr15Mo14C15B6Gdx(x=2,4),当Gd的含量从2at.%增加到4at.%后,Tg向低温区移动,变为543.3℃,而Tx、Tpl都向高温区移动,△Tx从59.2℃提高到73.0℃,热稳定性提高。