【摘 要】
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本文利用真空氩弧熔炼炉制备的Zr41Ti14Cu13Ni10Be22大块非晶合金做预制体,含水B2O3做发泡剂,将预制体与发泡剂混合装入石英管并封装不同压强的氩气,使之在950℃保温30min后
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本文利用真空氩弧熔炼炉制备的Zr41Ti14Cu13Ni10Be22大块非晶合金做预制体,含水B2O3做发泡剂,将预制体与发泡剂混合装入石英管并封装不同压强的氩气,使之在950℃保温30min后急冷,制备出具有典型泡沫结构的Zr基非晶态泡沫金属。利用X-Ray衍射仪、金相显微镜、洛氏硬度仪、Gleeble热模拟系统和DSC等进行研究分析,表征该Zr基非晶泡沫的微观结构与热力学性能。研究结果表明:当石英管内径为15mm,氩气气压为1.0Bar时,可以得到典型泡沫结构的Zr基非晶态泡沫金属。X-Ray衍射图中,该泡沫非晶没有晶化峰,保持了基体的非晶结构特性,从而达到了制备泡沫非晶的目的。阿基米德密度测量结果表明,对比密度为6.37g/cm3的Zr41Ti14Cu13Ni10Be22大块非晶合金,该泡沫非晶密度为5.45g/cm3,相对密度ρ/ρs为85.6%,有气孔存在,气孔率为14.4%。在硬度试验中,泡沫非晶的平均洛氏硬度为49.2,比原始非晶合金硬度53稍小。由Kissinger方程可得出泡沫非晶的玻璃转变激活能为143.90kJ/mol,晶化激活能为82.73kJ/mol和312.20kJ/mol。而作为泡沫预制体的Zr41Ti14Cu13Ni10Be22大块非晶合金则有3个晶化峰,相对应的晶化激活能分别为193.60kJ/mol,278.52kJ/mol,188.66 kJ/mol。在Gleeble实验中,泡沫非晶的屈服强度为75MPa,发生塑性变形,小于Zr41Ti14Cu13Ni10Be22的断裂强度1870MPa。
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