第五章非晶态合金制备技术.pptVIP

材料成型及控制工程教研组 第5章 非晶态合金制备技术 第5章 非晶态合金制备技术 第5章 非晶态合金制备技术 第5章 非晶态合金制备技术 第5章 非晶态合金制备技术 第5章 非晶态合金制备技术 第5章 非晶态合金制备技术 第5章 非晶态合金制备技术 第5章 非晶态合金制备技术 第5章 非晶态合金制备技术 第5章 非晶态合金制备技术 第5章 非晶态合金制备技术 第5章 非晶态合金制备技术 表5-1 铝基非晶合金和其他合金的抗拉强度、比强度 表5-2 非晶态合金的主要特性及其应用 第5章 非晶态合金制备技术 式中， 为单位体积的单原子数目；v为频率因 子；k为Boltzmann常数；T为绝对温度；D为有效扩 散系数； 为晶胚必须克服的激活能；I为形核速率。 根据经典形核理论，形核功表达式为 式中， 为晶核与熔体间的界面能； 为液固 相自由能差，即结晶驱动力。 式中，a0为扩散跳跃的平均原子或离子直径； 为 粘度，可以通过Volgel-Fulcher方程进行计算。 式中，△Hf为T0温度下的熔化焓；△Sf为T0温度 下的熔化熵；T0为液相与晶体相平衡的温度； 为 等压比热容。 式中，A为与温度无关的频率因子； 为每个原子 的势垒高度； 为发生反应所需的临界构形熵；T 为温度；K为常数。 式中，A为常数：K为常数；Vf为自由体积。 均匀成核率与生长率可表示为 式中， ， ；K为Boltzmann常数；a0 为平均原子直径；Nv为Avogadro常数；Tm为熔点温 度；f为界面上原子优先附着或者移去的位置分数。 urnball等认为，在简化条件α=αmTr，其中αm为 一常数，是T=Tm时的α值，取αm=0.86，此时均匀 成核率也可简化为 这样，将方程式（5-8）、式（5-13）代入方 程式（5-7）就可以计算得出达到x=10-6所需要的时 间t为 式中，Tm为合金的熔点；Tn为TTT曲线极值点所对 应的温度；tn为TTT曲线极值点所对应的时间。 式中，n为合金的组元数；Ci为第i组元的摩尔百 分数；ri为第i组元的共价原子半径；xi为第i组元 的Pauing电负性。 式中，ei是第i组元元素的价电子数。对于过渡族 金属，ei等于s电子与d电子之和； 对于含有p电子的元素，ei等于s电子与p电子之和。 式中， 为熔液在温度厂时的粘度；Tg为熔液的 玻璃化转变温度。 式中， 为温度时的熔液粘度； 为液相线温度 TL时的熔液粘度。 其中 根据式(5-30)，Meng等人将式(5-29)简 化为： 式中，x为合金系的种类；n为同一合金系 中所研究的具体合金数目； 为第i个合金在 液相线温度时的粘度(mPa·s)。 Trg = Tg/Tm 式中，Tg为合金的玻璃转变温度；Tm为合金的固 相线温度 。 过冷液相区宽度△Tx被定义为起始晶化温度Tx与 玻璃转变温度Tg的差，即： △Tx = Tx-Tg 表征合金GFA的必威体育精装版参数φ: 参数φ包括了参数Trg和 △Tx . 为了简化，取 Tg/Tx 和 T1/Tx 两个参数的平均 值，则得到 因此，Lu定义一个新参数来表征GFA，即 目前所发现的BMGs的临界冷却速度Rc及临界直径 值Dmax与其γ值分别存在以下统计关系： * 图5-1 液态金属结晶开始时间与过冷度的关系 图5-2 气体、固体、液体的原子分布函数 图5-3 晶体与非晶体在变形机理上的区别 图5-4 晶体与非晶合金在30℃HCl溶液中腐蚀速度 （a）移动石英玻璃管后射流 （b）直接射流 图5-5喷射成型法制备大块非晶合金示意图 （a）直线移动法 （b）旋转盘法 图5-6　模具移动法制备大块非晶合金示意图 图5-7压力铸造法制备大块非晶合金示意图 （a）铜模 （b）试样 图5-8 铜模和试样示意图 图5