钛基块体非晶合金的制备及其性能

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本文主要针对“近邻元素”添加对钛基非晶合金形成能力的影响进行探索。实验过程中，分别采用铜模铸造法和熔体旋淬法制备出块体试样和薄带试样，并用差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)，电子探针（EMPA）和万能试验机等实验设备对所制备样品的热稳定性、结构、力学性能进行研究。此外，本文还探讨了非晶基体中晶相的存在对非晶合金力学性能的影响，并对制备非晶管材进行了初步探索。主要研究内容如下：第一，通过向基体合金中少量添加其主要组成元素的近邻元素，对(Ti45Cu45Zr5Ni5)99.5Si0.5和Ti40Zr10Cu36Pd14这两个合金的形成能力进行探索。由此，最终找到了形成能力优异的合金成分Ti41Zr10Cu36Pd12Ni1和Ti41Zr10Cu36oPd11Ni2，其临界直径均大于5mm。第二，通过向基体合金中添加与其主要组成元素混合热为非负的元素，成功制备了塑性得到极大提高的Ti基非晶-晶相共存复合材料。通过EMPA观察发现，在样品[(Ti45Cu45Zr5Ni5)99.5Si0.5]99Ge1中，颗粒状晶相弥散的分布在非晶基体上，使其塑性得到明显提高；在合金[(Ti45Cu45Zr5Ni5)99.5Si0.5]99Nb1的样品中，只有少量晶相析出，不过更大程度的提高了试样的压缩塑性和强度，将原合金成分的压缩强度由接近2000MPa提高到将近2200MPa，塑性从1%提高到5%左右。由分析推断，影响非晶晶相共存复合材料力学性能的两个可能因素，一是晶相在非晶基体中的含量，二是晶相在非晶基体的形态及分布情况。第三，成功制备了不同基体（Ti-，Cu-,Zr-,Pd-）外径分别为2mm，3mm,长度均大于150mm的非晶管；以及外径分别为4mm，5mm，长度均大于180mm的不全非晶合金管。

钛基块体非晶合金的制备及其性能

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