Zr基块体非晶合金在过冷液相区的超塑性流变行为

研究了Zr_(41.25)Ti_(13.75)Ni_(10)Cu_(12.5)Be_(22.5)(原子分数,％)块体非晶合金在玻璃转变终了温度T_g^(end)附近的4个特征温度点(616,636,656和676 K)的等温拉伸行为。结果表明,块体非晶合金的超塑性能与环境温度及拉伸速度紧密相关,在656 K,以5 mm/min的速度拉伸时,获得了1625％的最大延伸率。利用速度突变法测出了636,656及676 K时的应力敏感指数分别为0.25,0.65和0.93。利用自由体积模型对块体非晶合金的超塑性流变行为的微观机制进行了分析。

Zr基非晶合金在过冷液相区的高应变速率压缩变形行为

利用Gleeble1500热模拟机研究了Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶合金在过冷液相区内633、653和673K,应变速率分别为2×10-2s-1和2×10-1s-1条件下的单向压缩变形行为。结果表明:在673K时两种应变速率下,该合金都具有很好的塑性,尤其在2×10-2s-1时流变应力只有74MPa,非常适于进行超塑性加工。对非晶合金的断口进行了观察,得到柱状非晶合金压缩变形时外观和断口形貌随着变形条件的变化规律。采用自由体积模型对非晶合金的形变和断裂的微观机制进行了分析。

大块非晶合金过冷液相区的超塑性流变行为

大块非晶合金在过冷液相区内较低应变速率变形条件下呈现出牛顿型流变状态,并获得最佳塑性。其流变机制为一种与聚合物体系及无机玻璃相似的动力学行为。由于在超塑性流变过程中非晶相伴随有晶化现象的发生,因此,大块非晶合金的粘滞流变是一种非晶相-晶化相复相结构的变形行为。

宽过冷液相区铁基非晶合金的形成和磁性

用熔体急冷法制备出具有明显的玻璃转变和较宽的过冷液相区的 Ｆｅ－Ｃｏ－（Ｎｂ）－Ｚｒ－Ｂ非晶合 金，研究了热稳定性和软磁性能．结果表明，在Ｆｅ－Ｃｏ－Ｚｒ－Ｂ四元合金中添加适量的Ｎｂ可以显著扩大 过冷液相区，提高合金的热稳定性．当冷却速率降低时，急冷合金具有非晶和纳米晶的复相结构．非晶合金 的饱和磁化强度随Ｎｂ含量的增加而减小．不同Ｎｂ含量的非晶合金的饱和磁致伸缩系数均较低．在低于 晶化温度的温度下退火可以有效地降低矫顽力，改善软磁性能．晶化导致软磁性能降低．

Zr基大块非晶合金在过冷液相区超塑性成形的摩擦行为及机理研究

采用双杯挤压方法研究了成形温度、应变速率等工艺参数对Zr55Al10Cu30块体非晶合金在过冷液相区塑性成形时模具和零件之间的摩擦行为的影响。采用有限元模拟方法获得大块非晶合金双杯挤压的摩擦因数标定曲线，有限元模拟中非晶合金的变形采用Kawamura的本构模型，将高温压缩实验的数据拟合，获得本构模型中的参数，结果表明非晶合金在过冷液相区内变形的摩擦因数在0．2～0．7之间。当应变速率较低时，随着温度的升高，摩擦因数总体上降低；而当应变速率较高时，随着温度的升高，摩擦因数先略有上升，然后急剧下降。当温度较低时，随着应变速率增大，摩擦因数显著增大，而在高温时，随着应变速率增大，摩擦因数略微有所减小。按照现代摩擦理论对非晶合金在过冷液相区内成形的摩擦机理进行了分析，认为黏着是摩擦的主导因素。

Pd基大块金属玻璃过冷液相区与键参数的关系

通过计算机对 Pd 基大块金属玻璃的过冷液相区宽度 ?Tx 的表达式进行回归处理分析,得到 Pd 基大块金属玻璃过冷液相区 ?Tx 与反映合金混合热变化的 3 个键参数(电负性差 ?X、原子尺寸差的百分数 δ 和电子浓度 n )之间存在如下关系:?Tx=–29.369 09+3 602.458 98(?x)2+9 992.767 58 δ2–3.958 97 n2/3,相关系数为 97.2%。?Tx 随多元合金的电负性差和原子尺寸差的百分数的增加而增加,而随电子浓度的增加而略有降低。

具有宽过冷液相区的多元Fe基非晶合金的热稳定性和磁性

研究了具有宽过冷液相区的Ｆｅ－（Ｎｂ）－Ａｌ－Ｇｅ－Ｐ－Ｃ－Ｂ非晶合金及其热稳定性和磁性结果表明，少量Ｎｂ元素能够有效地提高热稳定性和玻璃形成能力，最大过冷液相区可达６５．７Ｋ．非晶合金具有好的软磁性能，饱和磁化强度较高，饱和磁致伸缩系数较低在接近晶化温度下进行退火处理能够有效地降低矫顽力，改善软磁性能晶化导致软磁性能显著下降．Ｆｅ基非品合金热稳定性的高低与其软磁性能有一致性，即高热稳定性的非晶合金具有更好的软磁性能．

喷射成形大尺寸镧基块体非晶过冷液相区内的塑性变形行为

研究了喷射成形大尺寸La_(62)Al_(15.7)(Cu,Ni)_(22.3)非晶合金在过冷液相区内的塑性变形行为.结果表明,随加热温度的增加和应变速率的减小,该非晶合金由非稳态变形向单一稳态变形行为转变.当应变速率为5×10^(-3)s^(-1),温度为443 K和挤压比为6.25时,喷射成形La_(62)Al_(15.7)(Cu,Ni)_(22.3)非晶合金样品的密度由挤压前的5.723增加到挤压后的5.924 g/cm^3,达到了同成分吸铸态非晶合金密度(6.134 g/cm^3)的96.6%.挤压后非晶合金样品依然保持完全非晶态.

镁基大块非晶合金在过冷液相区流变行为本构关系

研究了Mg60Cu30Y10大块非晶合金在过冷液相区的流变行为。结果表明:随着温度升高和应变速率增加,平衡态的牛顿流转变为非平衡态的非牛顿流;其流变行为对于温度和应变速率非常敏感。由粘度与应变速率的关系,根据Arrhenius型VFT方程,确定了流动应力、应变速率和温度的关系。Mg60Cu30Y10大块非晶合金在过冷液相区的流变性能依赖于温度与变形速率,其微观机制可由自由体积模型解释,为大块非晶合金流变成形工艺的实现提供理论依据:温度高于玻璃转变温度以后,自由体积的增加使非晶合金变形过程中能够移动的原子数目随之增加,自由体积周围的原子沿外力的作用方向移动,即宏观上的塑性流变行为。应变速率增加,由热激活引起的自由体积增加不能满足更多原子流变所需的空间体积,导致牛顿流向非牛顿流转变。

大块非晶合金在过冷液相区微塑性成形的研究进展

综述了大块非晶合金在过冷液相区微塑性成形的工艺、成形性能评价及有限元技术应用方面的研究进展。指出应用大块非晶合金在过冷液相区粘性流变特性的微塑性成形技术及分析和优化成形工艺的有限元技术发展迅速。展望了过冷液相区微塑性成形技术的进一步研究对大块非晶合金在MEMS典型精细零件加工方面应用的巨大推动作用。

具有宽过冷液相区的Fe_(63)Co_7Nb_xZr_(10-x)B_(20)非晶态合金的热稳定性和磁性研究

利用单辊急冷法制备出厚约 35 μm宽 5mm的Fe6 3Co7NbxZr10 -xB2 0 条带 ,并研究了合金的热稳定性、非晶结构和磁性能。结果表明 ,含 4at%Nb的Fe6 3Co7Nb4Zr6 B2 0 合金过冷液相区ΔTx最宽 ,达到 79K。合金系的饱和比磁化强度σs 随着Nb含量的增加而线性减小。合金系经 973K退火 90 0s,由于α Fe等相的析出 ,使得合金的σs 和Hc 均迅速升高。

Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)大块非晶合金在过冷液相区内虚拟应力模型的改进

针对描述非晶合金在过冷液相区流动行为的虚拟应力模型虽然能定性分析应力-应变关系,但定量计算误差很大的问题,以Zr55Al10Ni5Cu30为例,采用MATLAB遗传算法优化弹性模量、最大应力和最大松弛时间,提高了模型对应力峰值及稳态应力值的计算精度;提出时间调整因子概念,可提高对应力变化历史描述的准确度;改进后的虚拟应力模型与Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶合金单轴压缩实验的结果吻合较好。

Zr基大块非晶合金在过冷液相区的静液挤压塑性变形研究

通过Gleeble1500热模拟试验,选择纯铁作为挤压包套材料,然后对非晶合金在390℃、应变速率8.9×10-1s-1的条件下进行了静液挤压。Zr非晶合金产生了塑性变形,但没有发生均匀粘滞性流动,而是断裂成两段。样品断口上随机分布着充分与未充分发展的“脉纹”状切变带,并且断面上出现了类似流动熔体凝固后的特征结构。高应变速率变形条件使非晶合金产生的非均匀流变,以及静液挤压时纯铁先于非晶合金的流动变形是造成非晶合金断裂的主要原因。挤压态非晶合金的过冷液相区减小,热稳定性有所降低。

Zr基非晶合金在过冷液相区静液挤压的变形行为及结构

研究了Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶合金在过冷液相区内静液挤压的变形行为以及结构变化。结果表明：非晶合金在高应变速率下产生了明显的塑性变形，直径从16mm变为12mm，断裂为4段，且样品断口上随机分布着充分发展与未充分发展的脉纹式切变带，由此可看出非晶合金的变形为非牛顿体变形行为；挤压后的样品约有3％的非晶相发生晶化，在非晶基体上析出10-20nm的纳米晶粒，导致挤压后非晶合金的热稳定性降低；静液挤压高应变速率变形条件使非晶合金产生非均匀流变，是造成非晶合金断裂的主要原因。

具有宽过冷液相区的Fe_(73)Nb_xAl_(5-x)Ge_2P_(10)C_6B_4非晶态合金的热稳定性和磁性

本文选择了成分为Fe73NbxAl5-xGe2 P10 C6B4 (x =0 ,1,3,5 ,原子百分比 )的合金系。利用单辊急冷法制备出宽约 5mm、厚度不同的条带 ,通过DSC、XRD以及Faraday磁天平、静态磁性测量仪等手段研究了合金的热稳定性、非晶结构和磁性能。发现含 1% (原子 )Nb的Fe73NbxAl5-xGe2 P10 C6B4 合金的过冷液相区ΔTx 最宽 ,达到 6 6K ,且能制备出厚度大于 10 0 μm的完全非晶。整个合金系都具有很高的饱和比磁化强度 σs 。经 973K退火 90 0s后 ,由于α Fe等晶相的析出 ,使得各合金的σs 和Hc

在Sm-(Nd)-Si-Al-O-N系统中富氮液相区的测定

测定了Sm和Nd-Si-Al－O-N系统在1700℃时，氮含量高于40eq％的液相区范围．结果表明，这两个系统在40eq％氮含量时，都具有较大的液相区；随着氮含量的增加，液相区向富Si方向收缩.在Sm（Nd）－Sialon液相中最高的氮含量为50eq％，比Y－Sialon液相中的氮含量要高得多，后者最大的氮溶解度为30eq％．

氦-3状态方程研究进展 第二部分:正常液相区和气体区以及全区间状态方程

宽温度和压力范围的3He详细热力性质数据对进行极低温基础科学研究和制冷特性研究是至关重要的。但至今尚缺乏一个热力学统一的解析形式状态方程,来准确描述1K左右到室温300K大温区的3He热力学性质。在收集和整理各类研究3He热力性质文献的基础上,总结了正常液相区和气体区以及全区间3He状态方程的研究状态,这项工作不仅能为关心3He局部区域性质的研究人员提供总结,而且可为今后开发宽范围的3He热力学状态方程提供参考。

危险废物焚烧灰渣多元氧化物体系平衡相关系及液相区特性

危险废物焚烧灰渣的熔融玻璃化处置是实现其减量化、无害化及资源化利用的重要技术。灰渣的主要氧化物组成为CaO、Al_2O_3、Si _2、Na_2O、FeO_x和Mg O,其热力学性质和平衡相关系是灰渣熔融形成玻璃态熔渣不可或缺的基础数据。根据灰渣的主要成分,采用热力学软件Fact Sage计算了不同温度及氧分压条件下,分别向以CaO-SiO_2-Al_2O_3为主的体系中添加Na_2O、FeO_x、Na_2O+FeO_x和Na_2O+FeO_x+MgO后形成的多元体系的平衡相关系和液相区特性。结果表明:温度及氧分压对上述4个多元体系的平衡相关系和液相区特性影响较大,温度从1 400℃升到1 500℃时,液相区扩大;对含FeO_x的体系,降低氧分压液相区扩大。此外,不同多元体系的平衡相关系和液相区特性差别较大,熔融处理灰渣时,应根据灰渣中实际氧化物体系的热力学性质选择合理的工艺条件。

W颗粒/Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)基非晶复合材料过冷液相区的塑性变形行为研究

为研究W颗粒/Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)基非晶复合材料在过冷液相区的塑性变形行为,利用同步热分析试验、单轴压缩试验分析了温度和应变速率对该非晶复合材料塑性变形行为的具体影响,并采用X射线衍射(XRD)、显微硬度测试研究了塑性变形对该非晶复合材料结构和性能的影响。结果表明:该非晶复合材料在过冷液相区具有较好的塑性变形能力,随着温度的升高和应变速率的减小,其塑性流变应力不断减小,并逐渐呈现出均匀流变的特征;在温度为693 K、应变速率为1×10^(-3) s^(-1)时,非晶复合材料流变应力为190 MPa,为该材料在过冷液相区的最佳成形条件;该非晶复合材料在变形后并未发生明显的晶化,由于自由体积减少,其显微硬度从512.2 HV增加到546.9 HV。

Zr基大块非晶合金在过冷液相区的尺寸效应研究

为了研究Zr55Cu30Al10Ni5大块非晶合金在过冷液相区的尺寸效应,进行了温度为421,431,441,451℃,应变速率为0.01,0.005,0.002,0.001s-1,尺寸为3,2,1,0.6mm下共计64组的压缩试验。根据得到的力和位移曲线求出真实应力应变曲线,分析曲线得到稳态流动应力、应力过冲峰值、应力过冲峰值对应的应变与尺寸的关系,最后得出随着试样尺寸的增大,真实应力值随之减小,稳态流动应力减小,应力过冲峰值减小,且出现的位置随尺寸的增大而后移。