铝基非晶合金的非晶形成能力及热稳定性分析

摘要

液淬Al-RE-TM(RE为稀土元素,TM为过渡族元素)系铝基非晶合金具有高的强度,好的塑性以及低的密度等突出优点,近年来获得了广泛的研究和应用.铝基非晶合金由于多组元,原子之间较大的尺寸差(i.e.>12％)以及原子之间大的负混合热而具有强的非晶形成能力.本文依据Inoue的三个成分设计准则,设计了成分为Al<,80>Ni<,15-x>Y<,2>Zr<,3>Cu<,x>(x=0,1,3,5,6,7,9)和Al<,80>ni<,10>Y<,5-x>Zr<,x>Cu<,5>(x=0,1,2,3,4)的两组合金体系,单辊旋淬法制备了该合金成分的条带(宽3mm,厚50~65um),通过XRD、DSC、DTA、SEM等实验手段对合金条带的结构和晶化过程进行了测试,研究了合金的非晶形成能力和热稳定性以及Cu、Zr对合金体系非晶形成能力和热稳定性的影响,探讨了非晶形成机理,并对合金的晶化过程进行了一定的研究.对Al<,80>Ni<,10>Y<,2>Zr<,3>Cu<,5>非晶合金在不同温度下进行了晶化处理,结果表明,在不同阶段,非晶合金的晶化析出相有所不同,晶化为三个阶段的晶化过程,依次对应着α-Al相;α-Al相+Al<,3>Ni相;α-Al相+Al<,3>Ni相+Ni<,3>Y相+Al<,3>Zr<,2>相的析出.

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1背景概述

1.2铝基非晶合金概述

1.2.1非晶态合金概述

1.2.2非晶态合金的结构模型

1.2.3非晶态结构的测试方法

1.2.3非晶态合金的特点

1.2.4铝基非晶的特点、发展及应用

1.3本研究方向的研究目的和意义

1.3.1课题的研究目的

1.3.2课题的意义

第二章铝基非晶合金试样的制备

2.1非晶态合金的制备

2.2合金体系与合金成分的选择

2.3铝基非晶制备的实验过程

2.4母合金的熔炼

2.5非晶薄带的制备

2.5.1制备方法的选择

2.5.2单辊旋淬法

2.6单辊法制带的关键

2.7实验结果

第三章铝基非晶合金的非晶形成能力及热稳定性分析

3.1非晶态合金的形成以及热稳定性

3.1.1非晶形成机理

3.1.2非晶态形成的热力学以及动力学条件

3.2非晶形成判据

3.3非晶形成能力的影响因素

3.4实验方法

3.4.1 X射线衍射

3.4.2热学性能分析方法

3.5实验结果

3.5.1样品Al80Ni15-xY2Zr3Cux(x=0,1)的XRD与DSC测试

3.5.2样品Al80Ni15-xY2Zr3Cux(x=0,4)的XRD与DSC测试

3.5.3 Al80Ni10Y5-xZrxCu5(x=0,1)合金的XRD与DSC分析

3.5.4 Al80Ni10Y5-xZrxCu5(x=0,3)合金的XRD与DSC分析

3.6小结

第四章Cu、Zr对铝基非晶合金非晶形成能力及热稳定性的影响

4.1Cu对铝基合金非晶形成能力和热稳定性的影响

4.2 Zr对铝基合金非晶形成能力和热稳定性的影响

4.3小结

第五章Cu、Zr对铝基非晶合金熔点的影响

5.1Cu对合金熔点的影响

5.2 Zr对合金熔点的影响

5.3小结

第六章铝基非晶的晶化

6.1非晶的晶化和结构弛豫

6.1.1非晶的晶化

6.1.2结构弛豫

6.2实验结果

6.2.1 Al80Ni10Zr3Cu5Y2非晶合金的晶化处理

6.2.2 Al80Ni11Y2Zr3Cu4非晶合金的晶化处理

6.3小结

结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文