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Zr_(41.3)Ti_(14.2)Cu_(12.8)Ni_(10.3)Be_(21.4)大块非晶合金的晶化行为研究

吴文飞  
【摘要】:本文研究了Zr41.3Ti14.2Cu12.8Ni10.3Be21.4大块非晶合金的晶化行为、力学性能及晶化动力学特性。探讨了脉冲电流对大块非晶合金的结构驰豫和晶化转变行为的影响。 实验研究发现,脉冲电流能够明显促进Zr基大块非晶合金的晶化转变。控制适当的处理参数,得到了晶粒细小(约5-12 nm)、分布均匀的纳米晶/非晶复合材料。且在较短的时间内可以实现接近完全的非晶→纳米晶的结构转变。 在相同的晶化退火条件下,脉冲电流预处理能提高Zr41.3Ti14.2Cu12.8Ni10.3Be21.4大块非晶合金的晶化体积分数和抗压强度,并显著增加含有较低体积分数晶化相的Zr基非晶/纳米晶复合结构的压缩断口中脉状花样的数量并改善其形态和分布;脉冲电流预处理使晶化后Zr41.3Ti14.2Cu12.8Ni10.3Be21.4合金发生韧脆转变所对应的晶态相体积分数增加。 热分析实验结果表明,脉冲电流预处理对Zr41.3Ti14.2Cu12.8Ni10.3Be21.4大块非晶合金的玻璃转变及晶化动力学有显著影响。与等温预退火不同,脉冲电流预处理能够降低该大块非晶合金的玻璃转变温度和晶化起始温度,并保持其过冷液相区间基本不变。同时降低其玻璃转变激活能并促进其晶化转变过程。脉冲电流对Zr41.3Ti14.2Cu12.8Ni10.3Be21.4大块非晶合金玻璃转变和晶化动力学的影响与脉冲电流预处理导致的结构驰豫有关。 脉冲电流对于Zr基大块非晶合金的晶化过程有着很重要的影响。对其进行细致的研究对于探索大块非晶合金中玻璃转变和晶化行为的本质、控制晶化组织、改善其力学性能以制备性能优异的非晶/纳米晶复合结构材料甚至块体的纳米晶材料都有着极为重要的理论和实际意义。


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