文档介绍：添加Ni组元对Cu-Zr-Ti合金的非晶形成能力的影响
范新会, 张诚栋, 李炳, 陈建, 王鑫, 严文
(西安工业大学材料与化工学院西安 710032)
摘要:(目的)本文主要研究对Cu-Zr-Ti三组元合金添加Ni组元后得到的Cu-Zr-Ti-Ni四组元合金的非晶形成能力。(方法)通过快淬的方法制备出了直径为4mm的试样, Ni6。通过XRD、光学金相、SEM和TEM检测结果可知,(结果)成功制备出了直径为4mm的非晶试样。(结论)Ni组元的添加提高了Cu-Zr-Ti合金的非晶形成能力。
关键词:大块非晶合金;快淬法;铜基非晶合金
非晶态物质是指内部结构中原子呈长程无序排列的一种状态。非晶态既可以由熔融状态物质在冷却过程中不发生结晶而形成,也可以由物质通过气相沉积、离子束混合或机械合金化等方法获得。目前,非晶态物质在自然界中占有很大的比例,从传统的氧化物玻璃、卤化物玻璃和硫化物玻璃、非晶态半导体,再到非晶态合金。非晶态材料已经成为一类重要的工程材料,对经济和社会的发展起着重要作用【1,6】。
(研究的重要意义)非晶合金具有独特的无序结构, 兼有一般金属和玻璃的特性, 因而具有独特的物理化学和力学性能。铜基大块非晶合金由于它具有较好的非晶形成能力和机械性能并且材料成本较低,从而越来越受到人们的关注【7】。
(前人研究进展)在早期,由于制备工艺的限制,铜基非晶合金主要是制成薄带,附在其他金属表面,利用其优异的防腐性能帮助其他金属防止腐蚀。随着制备工艺的改革,进入21世纪,铜基非金合金的尺寸逐渐增大,可以制出毫米级的块体非晶材料。2001年Inoue等第一次制备出直径为3mm的Cu-Zr-Ti和Cu-Hf-Ti三组元铜基非晶合金。后来,Inoue发展了Cu-Zr-Ti-Y和Cu-Zr-Hf-Ti四组元合金系,其临界尺寸达5 mm。2004年Louzgine等发现,在Cu-Zr-Ti基础上添加Pd后,在初始退火阶段可以形成3~10 nm的纳米准晶组织。Zhang等制备出了直径为5mm的Cu-Zr-Ti-Sn块体非晶合金【1】。
(研究的切入点)根据Inoue的经验规律可知【8】,随着合金的组元增多,该合金的非晶形成能力得到提高。与三组元合金相比,四组元合金具有更复杂的晶态结构,其结晶过程更加复杂,从而易于非晶的形成。(研究拟解决的关键问题)本文主要研究对Cu-Zr-Ti三组元合金微添加Ni组元后得到的Cu-Zr-Ti-Ni四组元合金的非晶形成能力。以及不同比例的Ni组元添加对Cu-Zr-Ti-Ni四组元合金非晶形成能力的影响。
1 实验内容与方法
实验过程
本文是在三组元Cu-Zr-Ti合金的基础上添加第四组元Ni得到四组元Cu-Zr-Ti-Ni合金。。-。X分别取4,6,8。 Ni4、 Ni6 Ni8 。配置母料的原料的纯度分别是: %, %。将母