PDF《！＂大块非晶合金晶化动力学研究 ！》

!"大块非晶合金晶化动力学研究! 闫志杰!) ") 李金富!) 王鸿华!) 周尧和!) !) (上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室, 上海 "###$#) ") (太原重型机械学院材料工程系, 太原 #$##"%) ("##" 年!! 月!& 日收到;

"##" 年!" 月"" 日收到修改稿) 通过等温示差扫描量热法研究了 大块非晶合金的晶化动力学/实验结果表明, 晶化过程的孕育期很 短, 即使在 0%$

1 这样低的温度下也不过 #/," 2.

3, 而放热峰宽 (反应整个晶化过程进行的时间) 却随退火温度的降 低明显增大, 这说明了结晶过程是一个晶核长大控制的过程/*4(52. 指数表明在不同的退火温度, 该合金的晶化机 制发生了变化/晶化机制的变化是由于合金原子在不同温度下的扩散能力相差很大所致/ 关键词:晶化动力学,大块非晶合金,示差扫描量热法 (678) 6,#,0#9,)!%#6,))$# ! 国家自然科学基金 (批准号: ,##0!#$") 资助的课题/ !: 引言'( 基大块非晶合金具有很好的热稳定性和综 合力学性能, 有可能发展成为新一代的结构材料 [!] / 控制大块非晶合金的晶化条件, 保证非晶基体上析 出一定体积分数纳米尺寸的金属间化合物可以改善 大块非晶合金的力学性能 [",$] / 因此, 研究大块非晶 合金在过冷液相区的晶化动力学具有重要的意义/ 大块非晶合金很宽的过冷液相区为研究过冷液 体的晶化行为提供了实验条件下所能达到的时间和 温度窗口/是最早发现的 '( 基大块非晶 形成合金, 该非晶合金的过冷液相区!!" (晶化开始 温度 !" 和玻璃转变温度 !;

之差) 高达

00 1 [%] / ?) 和@射线衍 射(AB6) 研究了 大块非晶合金晶化过程 的相析出产物/然而对这个大块非晶合金的晶化动 力学尚未见报道/ 本文通过示差扫描量热法 (678) 对 大块非晶合金在过冷液相区的晶化动 力学进行了研究/ "/ 实验方法 名义成分为 (各成分都为原子百分 比) 的母合金铸锭的配制方法, 是将纯度不低于 &&:&C 的'(, *+ 和-. 纯金属混合, 在真空电弧熔炼 炉内熔炼而成/为了防止成分偏析, 合金铸锭反复重 熔了 % 遍/截面为 ! D !# 22" , 长度为 ,#

22 的薄片 试样是在电弧炉内通过铜模吸铸制得/ 试样的非晶 状态由 @ 射线表征/大块非晶合金的晶化 过程在 ->=78E 678F%#% 型热分析仪上进行了研 究/连续加热的

678 分析的扫描速度为 !# 1G2.3/在 等温分析时, 首先以较快的速度 (,# 1G2.3 ) 加热至 退火温度 (0%$―0,H 1) , 然后等温直至整个晶化过 程完成/在连续加热和等温分析时分别使用 *+" I$ 和*+ 坩埚/ $/ 实验结果和分析 图!为吸铸的 试样的 AB6 图, 由此 可知试样为单一的非晶相/ 连续加热的

678 曲线如 图"所示,

678 曲线有一个明显的吸热峰, 对应的是 玻璃转变, 随后有一个放热峰, 对应的是大块非晶的 晶化过程/由图 " 可知, 大块非晶合金的 玻璃转变温度 !;

J )H) 1, 晶化开始温度 !" J 0,H 1, 因此其过冷液相区为 0" 1, 这个数值比文献 [%] 报道的

00 1 略小/其原因是由于在本实验中的扫描 速度为 !# 1G2.3, 而文献中的扫描速度为 %# 1G2.3/ 第," 卷第H期"##$ 年H月!###F$"&#G"##$G," (#H) G!H)0F#% 物理学报*8=* KEL7M8* 7M-M8* NO+/,", -O/H, *P;

PQR, "##$ " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "##$ 8S.3/KSTQ/ 7OU/ 大块非晶合金的等温 ,-. 分析是在 过冷液相区 (从/01 到/(2 3) 进行的4等温 ,-. 的结 果如图