La-Al-Cu系非晶合金的过冷液体温度区间随成分的变化及与晶化行为的相关性

admin · 发表于 2022-9-17 13:56:47

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非晶合金具有优异的性能，如高屈服强度、大弹性极限、良好的加工性能，耐腐蚀抗疲劳及优异的软磁与硬磁性能等。由于本身结构的特点，非晶合金具有优异的超塑性成形能力，并且在微纳米精密成形领域具有其他材料不可替代的的应用优势。非晶合金的超塑性变形可达到10000%以上，以La、Ce为代表的稀土基合金还具有低玻璃转变温度、大过冷液体温度区间的特点，这些优点使稀土基非晶合金具有高分子聚合物塑料的特点，这显出巨大的科学研究和广泛的应用价值。研究表明，非晶合金在进行超塑性加工时，需要具备适当的温度窗口。只有当过冷液体温度区间不小于50K时，超塑性加工才具有比较可靠的操作性。因此寻找具有高热稳定性、大过冷液体温度区间的非晶合金成分一直是科学家追求的目标之一。为此，本文选择了多个合金成分体系对La-Al-Cu非晶合金的过冷液体温度区间随合金成分的变化及与其晶化行为之间的相关性进行了研究。补充并完善了La-Al-Cu成分三角形中过冷液体区间随着合金成分的变化曲线，并且重新标定了La-Al-Cu非晶合金中最大过冷液体温度区间所在的位置。进一步的研究，发现非晶合金的过冷液体温度区间与合金的晶化行为有相关性：当合金热处理后的晶化产物越复杂，过冷液体越稳定，则它所对应的过冷液体温度区间就越大，并且在热处理后发生共晶结晶的合金成分上，非晶合金的过冷液体温度区间达到最大。通过研究，寻找到了在给定非晶合金系中寻找最大过冷液体温度区间的方法：通过设计合金成分，抑制合金热处理后的初生晶化产物的析出，使合金晶化产物复杂化，从而可以需找到具有更大Tx的非晶材料。这一方面为非晶合金的微纳米精密成形应用提供了更广泛的材料选取范围，另一方面也为探索非晶合金的热稳定进行了有效的尝试。

La-Al-Cu系非晶合金的过冷液体温度区间随成分的变化及与晶化行为的相关性

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