第28卷第1期 2011年1月
吉林化工学院学报
JOURNAL OF JILIN INSTUTE OF CHEMICAL TECHNOLOGY
文章编号：1007-2853(2011)01-0011-05
Vol. 28 No. 1 Jan.2011
Ti-Cu-Ni-Zr块体非晶合金形成能力及其压缩性能
索忠源，王毅坚，石纯芳，孙晓峰
(1.吉林化工学院机电工程学院，吉林吉林132022;2.吉林化工学院人事处，吉林吉林132022）
摘要：采用铜模铸造法制备了不同直径的Ti。Cuy.,Ni-,Zre（x=0,2,4,5.6）系列合金，并利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、差氏扫描量热仪（DSC)研究了合金的相结构、显微组织、热稳定性，结果表明：只有TiCuNi,Zr合金成分可制备出2mm的全非晶结构，增加制备尺寸到3mm、4mm后，有 TiCu晶体相析出；玻璃转变温度T,、晶化温度T，分别为665K和712K，过冷液相区△T，为47K.压缩实验表明：TiCuNi,Zr块体非晶合金具有高达1931MPa的屈服强度，并伴有0.3%左右微量压缩变形量，塑性变形以锯齿形式出现；TiCuyNisZr合金具有1.3%的压缩变形量，TiCu相的析出提高了该合金压缩变形量，
关键调：Ti-Ca-Ni-Zr合金；非晶；形成能力;压缩性能
中图分类号：TG139.8
文献标志码：A
块体非晶合金（BMGs）因其具有独特的物理、化学及力学性能已引起人们的广泛关注.许多块体非晶合金如Pd、Re、Zr、Ti、Ni、Cu、Fe和Mg 等合金相继被开发出来.其中，Ti基非晶合金因其较高的比强度和较低的成本受到人们更多的关注.据报道, Ti-Be-Zr(1】、Ti-Ni-Si[2]、Ti-Ni-Cu[3] Ti-Zr-Ni-Cu-AlI*},Ti-Ni-Cu-Al(5) 及 Ti-Ni-Cu-Sn(6) 等富Ti合金可形成非晶条带有过冷液相区出现.2001年，Zhang等(7]报道.用喷铸法可制备出具有完全非晶结构的直径为1mm的TiseCuNiz4 Sn,B,Si,合金棒.此后，Kim等(*)报道了最大直径为3mm的TisCuNisSn,Be,非晶合金棒.通过用 Be代替Cu和用Zr代替Ti,棒的直径可以从3mm 分别增加到5mm和8mm.最近，Xia等[9]在更复杂的多组元Ti-Cu-Ni-Al-Si-M-B（M=Sc、Hf、Ta、Nb）合金体系中制得直径为2mm的块体非晶合金，
目前制得复杂的多组元块体较大尺寸Ti基非晶中，或者是含有能产生有毒蒸气的Be元素[*]或者是含有Pd等费金属元索["],使合金的制备与应用产生了限制.至2008年，只有Wu 等()Xu等(12)报道了相对简单的三元TisCue Ni，块体非晶，以及Wang等[13]报道了最大直径为2mm的TiCuZreNi四元块体非晶合金.筒
收稿日期：2010-10-17
基金项目：吉林化工学院项目（201019）
单、无毒害并具有价格低廉的三元或四元块体非晶合金体系的制备对非晶形成能力的研究具有重大意义，
实验材料及方法 1
采用纯度≥99.5%的Ti、Ni、Cu、Zr金属，按原子百分比配制Ti4oCuy+,Ni6-,Zro（x=0,2，4， 5.6)系列合金，在Ti吸收以及高纯Ar气保护作用下，采用非自耗真空电弧炉（钨电极，水冷铜埚)熔炼母合金，真空度在5.0×10"*Pa以下，熔炼合金至少3次，以使母合金化学成分均匀.将熔炼制得的母合金破碎后打磨、清洗，取5~8g放入石英管内，再次通过高频感应加热熔化，在一定的压力差下，用高纯Ar气将金属熔体注人铜模，瓷注出不同直径的试样
采用RIGAKUD/max-RaX-ray型衔射仪（12kW,CuKα辐射，波长入=1.5405nm）确定合金相结构；用Perkin-ElmerDSC型差氏扫描量热仪（在高纯氩气流（99.999%）保护下测得，升温速率为20/(K·min-"）测定非晶合金样品的玻璃转变温度、晶化起始润度等热力学参数：用 MODEL55100万能金属实验机测试样品的压缩应
作者简介：索忠露（1979-），男，辽宁凌海人，吉林化工学院讲师，博士，主要从事非晶态合金及其复合材料研究万方数据