● 摘要
开发高非晶形成能力的合金对于非晶合金的广泛应用有着重要的意义。根据“在满足非晶合金主要组成元素相异性的基础上，相似元素共存能够进一步提高其非晶形成能力”这一观点, 本文设计了 (Gd-Tb)-Al-Co合金，其中Gd、Tb是相似元素，它们的原子尺寸相近，物理和化学性质相似。利用铜模铸造法研究了(Gd-Tb)-Al-Co合金的非晶形成能力，并采用X射线衍射和差示扫描量热法对合金的结构、热稳定性进行了研究，还对合金的力学性能及低温磁性进行了测试。结果表明，(Gd-Tb)-Al-Co合金具有较好的非晶形成能力，利用铜模铸造的方法(Gd50Tb50)55Al25Co20合金的非晶形成临界直径可以达到5 mm，(Gd50Tb50)57.5Al22.5Co20 合金的非晶形成临界直径可以达到4 mm，同Gd55Al25Co20和Tb55Al25Co20 这两个单元稀土基非晶合金的形成能力相比，得出相似元素共存在重稀土基非晶合金中，同样可以提高合金的非晶形成能力。从冶金学角度来看，非晶形成能力最高的合金成分点位于共晶点附近，且位于液相线走势陡峭的一侧。力学性能研究结果表明，相似元素共存对合金力学性能的影响不大。对合金的低温性能研究表明，Gd55Al25Co20非晶合金具有较低的矫顽力，在Tb55Al25Co20和(Gd50Tb50)55Al25Co20非晶合金中存在着自旋玻璃态。