Mg_(60)Cu_(30)Y_(10)合金微观结构的第一性原理研究

该文利用第一性原理计算对Mg60Cu30Y10合金进行了模拟研究,分析Mg60Cu30Y10合金的几何特征:双体关联函数、三体关联函数、空间关联系数,并利用Voronoi拼砌方法对Mg60Cu30Y10合金的结构做了分析.计算发现Mg60Cu30Y10合金中Mg原子的环境与晶态Mg2Cu中的环境类似,而Cu-Y、Y-Y之间的关联对于合金的性能起着决定性的作用.

合金元素对Cu_(60)Zr_(30)Ti_(10)合金的非晶形成能力与显微硬度的影响

用铜模吸铸法制备直径2～3mm的Cu60-xZr30Ti10M2（M=Mg、Al、Sn）系列非晶合金。用X射线衍射、差式扫描量热仪和硬度实验等研究它们的非晶形成能力、热稳定性与显微硬度。该系列非晶合金均表现出两级晶化行为。Cu60Zr30Ti10的玻璃转变温度为426．5℃，晶化起始温度为467．7℃，过冷液相区为41．2℃。添加Mg、Mo、Al对过冷液相区影响比较小，而添加Sn则使过冷液相区明显增大，达到51．6℃，合金的非晶形成能力有较明显提高，热稳定性增强。Cu60Zr30Ti10非晶合金的显微硬度为HV594．3，添加2％（摩尔分数）的Mg、Mo和Al对显微硬度影响不大，而添加2％Sn（摩尔分数）却使显微硬度达到HV755．7，提高27％。

原位CuYSi颗粒增强块体镁基非晶合金复合材料的研究

用Mg-4%Si合金、纯Cu、纯Mg、Cu-38%Y合金经普通铜模铸造方法制备了一种原位颗粒增强Mg60Cu30Y10块体非晶合金复合材料。运用XRD以及EDS确定其颗粒为CuYSi相,采用SEM-EDS对颗粒的形貌、大小及成分进行了分析,并对Mg60Cu30Y10块体非晶合金复合材料的硬度及热稳定性进行了研究。结果表明,原位生成的CuYSi颗粒尺寸细小(10μm左右),形状规整并且均匀分布在非晶合金基体上;与Mg60Cu30Y10块体非晶合金相比,CuYSi颗粒的生成使得非晶合金复合材料的硬度增加102.5HV,ΔTx增加6.1K。

Mg_(60)Cu_(30)Y_(10)块体非晶合金的变温晶化行为

采用示差扫描量热仪(DSC)得到Mg60Cu30Y10块体非晶合金在不同加热速率下的DSC曲线。利用Losocka、Kissinger以及Doyle方法研究了Mg60Cu30Y10块体非晶合金的非等温晶化动力学。结果表明:Mg60Cu30Y10块体非晶合金具有良好的热稳定性。通过Kissinger方法计算得到的其玻璃转变激活能(Eg)、晶化激活能(Ex)以及晶化峰值激活能(Ep)分别为160.07 kJ/mol、136.11和145.19 kJ/mol。随着加热速率的提高,各特征温度值向高温端移动。局域晶化激活能随着复合材料晶化体积分数的增加先增大后减小。

高强高韧Mg_(60)Cu_(16)Ni_(10)Nd_(14)块体非晶合金的研究

采用铜模铸造法制备了直径为5mm的Mg60Cu16Ni10Nd14块体非晶合金,利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)X射线衍射(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)研究了其组织、相结构和热稳定性。结果表明:合金为完全的非晶结构,且出现了相分离;玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx分别为431和488K,过冷液相区△Tx为57K,表明该合金具有较大的玻璃形成能力。压缩试验表明:合金的压缩断裂强度为653MPa,断口出现的大量韧窝是合金塑性变形量达到2.5%的主要原因。