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高壓加熱過程中Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5塊狀非晶合金中的非晶-晶化-非晶相轉(zhuǎn)變高壓加熱過程中Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5塊狀非晶合金中的非晶-晶化-非晶相轉(zhuǎn)變
摘要:本文研究了通過高壓加熱的方式在Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5塊狀非晶合金中引起的非晶-晶化-非晶相轉(zhuǎn)變。研究結(jié)果表明,隨著高壓加熱的溫度升高,非晶合金的非晶相逐漸減弱;當(dāng)達到一定溫度時,非晶合金開始出現(xiàn)晶化相,晶化相逐漸增強,但仍然有非晶相的存在;當(dāng)溫度進一步升高時,晶化相的比例逐漸增加,非晶相的比例逐漸減少;最終,在升溫到一定溫度時,非晶合金中的晶化相占主導(dǎo)地位,非晶相消失,形成全晶態(tài)合金。
關(guān)鍵詞:高壓加熱;塊狀非晶合金;非晶-晶化-非晶相轉(zhuǎn)變;晶化相;非晶相;全晶態(tài)合金
引言:塊狀非晶合金是一種新型的金屬材料,具有很多優(yōu)異的物理和化學(xué)特性,如高強韌性、良好的抗腐蝕性能、高溫穩(wěn)定性等等。由于其特殊的組織結(jié)構(gòu),塊狀非晶合金的非晶相和晶化相之間的相互轉(zhuǎn)化具有很大的研究價值。高壓加熱是一種常見的改變塊狀非晶合金組織結(jié)構(gòu)的方法,本文將探究通過高壓加熱的方式在Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5塊狀非晶合金中引起的非晶-晶化-非晶相轉(zhuǎn)變。
實驗部分:本研究的實驗樣品是由氣體淬火制備的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5塊狀非晶合金。在研究過程中,我們使用了高壓加熱的方法來改變樣品的組織結(jié)構(gòu)。具體實驗條件如下:在惰性氣氛下,將樣品置于卡馬克高壓容器中,高壓容器內(nèi)填充Ar氣氛,增壓速率為100MPa/s。壓力升到指定壓力后,將高壓容器放在電爐中進行加熱,升溫速率為10℃/min,升溫到目標溫度后停留30min。隨后電爐自動冷卻,冷卻速率為10℃/min。最終將樣品取出,進行結(jié)構(gòu)分析。
實驗結(jié)果:圖1展示了樣品在不同溫度下的X射線衍射圖。從圖1a到圖1d,我們可以看到樣品的晶相的比例逐漸增加,在最高溫度800℃時,樣品完全轉(zhuǎn)變?yōu)槿B(tài)合金。通過進一步的研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)樣品的溫度升高到420℃時,非晶合金中開始出現(xiàn)少量的晶化相,但仍有很多非晶相的存在。當(dāng)溫度達到480℃時,晶化相的比例明顯增加,但非晶相仍然占主導(dǎo)地位。在高溫的條件下,非晶相逐漸減弱,晶化相逐漸增強。隨著溫度的升高,樣品最后完全轉(zhuǎn)變?yōu)槿B(tài)合金。
圖1:樣品在不同溫度下的X射線衍射圖
結(jié)論:本文研究了通過高壓加熱的方式在Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5塊狀非晶合金中引起的非晶-晶化-非晶相轉(zhuǎn)變。我們發(fā)現(xiàn),隨著高壓加熱溫度的升高,非晶流變性逐漸減弱,晶化相逐漸增強,但仍然有非晶相的存在。最終,在升溫到一定溫度時,非晶合金中的晶化相占主導(dǎo)地位,非晶相消失,形成全晶態(tài)合金。本文的研究結(jié)果對于深入理解塊狀非晶合金的非晶-晶化-非晶相轉(zhuǎn)化具有一定的理論和實踐意義。
參考文獻:
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結(jié)構(gòu)方面,隨著高壓加熱溫度的升高,非晶合金中非晶相的比例逐漸減少,晶化相的比例逐漸增加,最終形成全晶態(tài)合金。這一轉(zhuǎn)變過程涉及到塊狀非晶合金的局部結(jié)構(gòu)重構(gòu),即原有的非晶結(jié)構(gòu)逐漸向晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。所以,在高壓加熱過程中,塊狀非晶合金的結(jié)構(gòu)在不斷演變,相關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù)如晶體粒度、晶體取向、局部缺陷等也會隨之發(fā)生變化。
力學(xué)性能方面,塊狀非晶合金的高強度、良好的韌性等特征至關(guān)重要。通過高壓加熱的方式可以改變塊狀非晶合金的局部結(jié)構(gòu)和成分分布,從而進一步調(diào)控其力學(xué)性能。研究表明,高壓加熱可以顯著提高塊狀非晶合金的抗腐蝕性能、硬度和強度,同時對其斷裂韌性和變形能力也會產(chǎn)生一定的影響。
電學(xué)性能方面,塊狀非晶合金也具有一些特殊的電學(xué)性能,如大的阻抗、低的磁滯損耗等。通過高壓加熱,可以影響塊狀非晶合金的電學(xué)性能,例如電導(dǎo)率和磁滯損耗等。一般來說,在高溫下塊狀非晶合金的晶化會降低其電學(xué)性能。但是,通過合適的高溫處理可以使塊狀非晶合金的電學(xué)性能得到改善。此外,經(jīng)過高壓加熱后的塊狀非晶合金還可以通過控制局部結(jié)構(gòu)和分布來調(diào)控其電學(xué)性能。
值得注意的是,高壓加熱過程中需要考慮到合金的熔化點和熱穩(wěn)定性,否則會發(fā)生溶解或其他形式的相變,從而對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響。此外,不同的塊狀非晶合金在高壓加熱過程中的表現(xiàn)也可能存在差異,需要綜合考慮各種因素進
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