小结????????????????????????????????13
第四章 非晶晶化研究????????????????????????14
4.1非晶晶化机理????????????????????????????14 4.1.1非晶晶化过程????????????????????????14 4.1.2 Zr41.2Ti13.8Cu10.0Ni12.5Be22.5大块非晶合金晶化动力学效应???18 4.1.3 晶粒尺寸、形态及其分布?????????????????????19 4.1.4 Zr41.2Ti13.8Cu10.0Ni12.5Be22.5非晶棒晶化后的性能????????19
4.2非晶合金的热力学分析????????????????????????20 4.3 实验分析?????????????????????????????21 4.4小结????????????????????????????????26
第五章 结论?????????????????????????????27 参考文献???????????????????????????????28 致谢??????????????????????????????????30
Zr基非晶合金的制备及晶化研究
摘要
非晶合金具有高强、高硬度及良好的耐腐蚀耐磨性能。但是，非晶合金呈脆性断裂，影响其在工程上的应用。
本实验采用水淬法工艺制备了长度为100mm，直径分别为10mm的棒状
Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5大块非晶合金。通过X射线衍射、光学显微镜组织观察，表明：X射线衍射曲线由两个平滑的弥散峰组成，没有尖锐的晶态相衍射峰出现，在显微组织中也没有发现其它晶体，说明所制备的样品为完全非晶合金结构。用NETZSCH STA449C型差式扫描量热分析仪对试样进行了热分析，DSC曲线分析说明，合金的玻璃转变温度为652K，晶化温度为739.7K，过冷液相区为87.7K，说明Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5大块非晶合金都具有极强的玻璃形成能力。
关键词：非晶合金 水淬法 玻璃形成能力 力学性能 晶化
y
Preparation and crystallization research of Zr-based
amorphous alloy
ABSTRCAT
Amorphous alloys have high strength, high hardness and good resistance to corrosionwear resistance. However, the amorphous alloy was brittle fracture,
affecting itsapplication in engineering.
Wateruenching method in this experiment were prepared using a length of 100mm,10mm in diameter respectively Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5 bulk amorphous lloyrod. X-ray diffraction, optical microscopy observation, that: X-ray diffraction curve of the peak by the composition of the dispersion of two smooth, no sharp diffraction peak of crystalline phase in the microstructure also did not find the other crystals, indicating thatthe prepared Sample is fully
amorphous alloy. With NETZSCH STA449C typedifferential scanning calorimetry thermal analysis of the samples were, DSC curve analysis shows that the glass transition temperature of the alloy 652K, crystallization temperature is 739.7K, supercooled liquid region for the 87.7K, that Zr41 .2 Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5 bulk amorphous alloys have a very strong glass-forming ability.
Key word：Amorphou alloy Ductile dendrite reinforcements The glass forming
ability Mechanical property Crystallization.
目 录
第一章 绪论………………………………………………………………1
1.1引言???????????????????????????????1 1.2非晶合金的研究现状?????????????????????????1 1.2.1现代非晶合金的研究?????????????????????????1 1.2.2合金基本制备方法：?????????????????????????2 1.3非晶合金晶化????????????????????????????4 1.3.1热致晶化?????????????????????????????4 1.3.2电致晶化????????????????????????????4 1.3.3机械晶化?????????????????????????????5 1.3.4激波诱导?????????????????????????????5 1.3.5非晶合金等温晶化?????????????????????????5 1.4本课题研究意义???????????????????????????8
第二章 实验内容及方法…………………………………………………9
2.1实验内容?????????????????????????????9 2.1．1研究内容：???????????????????????????9 2.1.2 研究方法：???????????????????????????9 2．1.3研究手段及步骤：????????????????????????9? 2.2检测方法??????????????????????????????9
第三章 非晶试样制备????????????????????????11
3.1非晶合金锭的制备??????????????????????????11 3.2水淬法制备非晶原理?????????????????????????11 3.3非晶棒的XRD曲线分析????????????????????????13 3.4小结????????????????????????????????13
第四章 非晶晶化研究????????????????????????15
4.1非晶晶化机理????????????????????????????15 4.1.1非晶晶化过程????????????????????????15 4.1.2 Zr41.2Ti13.8Cu10.0Ni12.5Be22.5大块非晶合金晶化动力学效应???19 4.1.3 晶粒尺寸、形态及其分布?????????????????????20 4.1.4 Zr41.2Ti13.8Cu10.0Ni12.5Be22.5非晶棒晶化后的性能????????20
4.2非晶合金的热力学分析????????????????????????21 4.3 实验分析?????????????????????????????22 4.4小结????????????????????????????????28
第五章 结论?????????????????????????????29 参考文献???????????????????????????????20 致谢??????????????????????????????????32
天津理工大学2011届本科毕业论文
第一章 绪论
1.1引言
虽然非晶合金具有很好的优点，但他仍大块的非晶合金。若成型能力弱，则需要更严格的制备条件，就无法得到体积较大的非晶合金，很大程度上限制着他的应用。
非晶材料的塑性问题，非晶材料具有优异的力学性能和耐腐蚀性能可以作为结构材料，但由于非晶材料中没有位错等缺陷，导致其塑性变形能力很差，这也是亟需改善的方面。
除了为了解决这两个问题以外，也有大量学者研究如何提高非晶合金的某种性能，比如软磁性、超导性等。也有大量学者在研究非晶合金各种行为的理论，如压缩、拉伸行为等，并且都提出了自己的假设，但总体来说仍没有一个统一的认识。
非晶的历史当以美国Duwez教授发明用快淬工艺制备非晶态合金为始，1938年Kramer首次报道了用蒸发沉积法制备出了非晶态薄膜，此后Brenner等采用电沉积法制备出了Ni-P非晶态薄膜。1951年，美国物理学家Tumbull实验提出液态金属可以过冷到原理平衡点以下而不产生形核和长大。根据他的理论，在一定条件下，液态金属可以冷却到非晶态。
非晶软磁合金的发展大体上经历了两个阶段：第一个阶段从1967年开始1969年，Zr基非晶合金的制备有了突破性进展，pond等用轧辊法制备出长达几十米的非晶薄带。由于受到极高的临界冷却速率的限制，在一段时期内，能够得到丝、粉末或箔材等非晶合金。假如定义毫米尺度作为块体的话，具有毫米级直径的非晶棒首先是由贝尔实验室的Chen，1974年在约100000Ｋ／ｓ的速度制备出了厘米级的pd-ni-p非晶。20实际80