题目：球墨铸铁基非晶合金的形成及腐蚀行为

摘要Fe基非晶合金具有优异的物理、化学和力学性能，因而具有重要的研究价值和广阔的应用前景。但是以前Fe基非晶合金主要用纯铁来制备，成本较高。为了进一步降低Fe基非晶合金的成本，我们利用球墨铸铁QT50作为原材料，通过添加微量的合金元素，采用熔态旋淬法制备了耐腐蚀球墨铸铁(QT)基非晶合金。本文研究了通过添加Cr、Ni、Nb、Ta等耐腐蚀性能合金元素后QT-B-Al合金的非晶形成能力、热稳定性、腐蚀行为和磁性以及热处理对其腐蚀行为的影响。在QT-B-Al非晶合金中添加微量的合金元素Cr、Ni、Nb和Ta能够提高该合金的非晶形成能力(GFA)，制得的非晶薄带的临界厚度可达70 μm，同时也提高了该合金系的晶化开始温度Tx和晶化峰温度Tp。浸泡试验和电化学测试结果表明，在QT-B-Al-Cr非晶合金中，随着Cr含量的增加，该非晶合金的腐蚀速率和钝化电流密度显著下降，耐腐蚀性能明显提高。当Cr%≧4 mass%时，在3 mass% NaCl溶液和0.5 M H2SO4溶液中，其腐蚀速率和钝化电流密度分别下降到4×10-3 mm/year和2 mm/year，10-2 A/m2和8×10-2 A/m2。此外，还研究了同时添加Cr与Ni、Nb或Ta后的非晶合金的腐蚀行为，合金的耐腐蚀性能也有明显的提高。QT-B-Al-Cr非晶合金在其晶化温度以下进行等温退火热处理，热处理后合金在3 mass% NaCl溶液中的耐腐蚀性能降低，而在0.5 M H2SO4溶液中热处理温度和时间对合金的耐腐蚀性能能基本上没有影响。QT-B-Al-Cr非晶合金具有高的饱和磁感应强度Bs，为0.9 T-1.35 T。当Cr含量为0.5 mass%时Bs可达1.35 T，并且随着Cr含量的增加而降低，当Cr含量为8 mass%时Bs下降到0.9 T。关键词：球墨铸铁；铁基非晶态合金；熔态旋淬法；耐蚀性能；磁性