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非晶合金又被称为金属玻璃,在性能上兼具金属与玻璃的特性。由于非晶独特的原子排布结构导致其内部残留一定的能量,因此非晶合金内部构成原子一直处于一个相对活跃的状态。内部原子的活跃性会导致非晶合金发生弛豫过程,在形式上主要分为α弛豫和β弛豫两种,它们的行为与非晶态合金的一些基本特性密切相关。本论文主要探讨了Fe基非晶态合金的弛豫过程及其与机械性能的关联,包括以下两部分工作:(1)之前的研究表明,用Ni替换Fe将导致Fe80P13C7块体非晶态合金的塑性得到极大的提高,如20 at.%的Fe被Ni置换导致Fe80P13C7块体非晶态合金的室温压缩塑性应变从1%提高到16%。在这部分工作中,我们对Fe80P13C7与Fe60Ni20P13C7块体非晶态合金的弛豫行为进行了对比研究,尝试从弛豫行为的角度调查在Fe-Ni-P-C块体非晶态合金体系中Ni替代Fe导致体系塑性得到极大提高的原因。结果显示,Fe80P13C7块体非晶态合金的动态力学谱中?-弛豫呈现为过剩尾(Excess wings),而Fe60Ni20P13C7块体非晶态合金的动态力学谱中?-弛豫则表现为肩膀状峰(Shoulder/Hump),且具有约62 kJ/mol的极低激活能,这远远低于其他Fe基非晶体系。Fe60Ni20P13C7块体非晶态合金大塑性变形能力的潜在机制可归因于与β-弛豫相关的丰富类液体区域的存在。这项工作表明β-弛豫行为与Fe基块体非晶态合金体系的塑性变形能力密切相关。这一发现对于从β-弛豫的角度理解非晶态合金的塑性起源具有重要的意义。(2)第二部分工作中,我们研究了制备冷速对Fe基非晶态合金弛豫过程的影响。我们分别使用J-Quenching和melt-spinning技术制备了Fe80P13C7块体非晶态合金和非晶薄带。原位高能同步辐射X衍射分析的结果显示,相比于非晶薄带,在较慢冷速下制备的Fe80P13C7块体非晶态合金在结构上具有更高的短程有序度以及更高的堆积密度,样品内部的原子团簇连结性也更好。动态力学测试分析结果显示,相比于非晶薄带,Fe80P13C7块体非晶态合金的损耗模量强度比较低,表明与驰豫事件相关的类液区数量较少,原子排列更为致密、均匀。这与原位高能同步辐射X衍射分析的结果相一致。本工作的结果表明,非晶态合金原子排布的差异性会影响到其弛豫行为。