● 摘要
本文研究了Al-Ni-Gd-Y合金系的非晶形成能力、热稳定性、晶化行为和力学性能。采用熔态旋淬法制备非晶薄带,利用X射线衍射(XRD)、差示扫描热分析仪(DSC)、维氏显微硬度计、透射电子显微镜(TEM)等手段对Al(88-x)Ni6Gd6Yx (x=1,2,3,4)和Al86Ni14-x(Gd0.5Y0.5)x (x=2,4,6,8) 系合金的性能和微观结构进行了系统研究。实验结果表明:随着稀土元素含量的增加,Al-Ni-Gd-Y非晶合金的过冷液相区增大,热稳定性提高,其中Al84Ni6Gd6Y4合金的过冷液相区达到27K。利用Kissinger方程计算出Al84Ni6Gd6Y4、Al86Ni8Gd3Y3非晶合金晶化激活能分别为527kJ/mol、407kJ/mol,较大的晶化激活能表明该合金不易发生晶化,稳定性较好。Al86Ni8Gd3Y3合金在568K下恒温热处理10分钟时,有尺寸为1-3纳米的fcc-Al晶粒析出,合金的显微硬度及塑性均比热处理前有较大提高,显微硬度为HV530。而当保温时间为30分钟时,有Al4NiY及Al3Gd相析出,合金的塑性比热处理前差。为获得优良的力学性能,Al84Ni6Gd6Y4非晶合金的最佳热处理工艺为568K保温10分钟。
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