● 摘要
锆基合金系具有较强的非晶形成能力，容易制备出块体非晶合金，同时锆基非晶合金具有优异的力学性能，如高强度、高弹性应变极限等，目前已发现多种Zr基合金系能制备成块体非晶合金，如Zr-Al-Ni-Cu、Zr-Ti-Cu-Al-Ni、Zr-Al-Ni等，其中Zr-Al-Ni三元合金系是最早被研究的体系，该合金系具有良好的力学性能和较大的非晶形成能力。锆基非晶合金高性能结构材料已被成功应用在体育器材、电子产品等领域，随着在基础和应用两方面的进一步研究，将得到更广泛的应用。
本文采取铜模喷铸的方法制备了Zr60Al15Ni25、（Zr0.6-xAl0.15+xNi0.25）99Dy1(x=0, 0.01, 0.03, 0.05 at.%)和（Zr0.6Al0.15Ni0.25）100-xDyx(x=0.5, 1, 2, 3 at.%)块体非晶合金，研究了添加稀土元素Dy对Zr-Al-Ni系合金非晶形成能力、热稳定性、结晶化行为、力学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明，添加1 at.% Dy元素可以使Zr60Al15Ni25体系的非晶形成临界尺寸从Φ2mm提升到Φ4mm。（Zr0.6-xAl0.15+xNi0.25）99Dy1体系的非晶形成能力随Al元素含量的增加而下降，该体系的过冷液相区、压缩断裂强度、弹性模量和塑性应变和维氏硬度分别为76~86K、1840~2080MPa、75~103GPa、0.5~2.6%和5.32~5.63GPa，显示出了良好的热稳定性和力学性能；该体系的点蚀电位为-0.140~0.033V，展现出了较好的耐腐蚀性能。（Zr0.6Al0.15Ni0.25）100-xDyx体系的非晶形成能力随着Dy元素含量的增加先增大再减小，当x=1时，拥有最大的非晶形成能力；该体系的过冷液相区、压缩断裂强度、维氏硬度分别为72~86K、1468~2052MPa、5.28~5.47GPa，当x=0.5,1时，非晶合金的塑性应变分别为1.5%和2.6%，当x=2,3时，非晶合金呈现脆性断裂；该体系的点蚀电位为-0.033~0.015V，展现了良好的耐腐蚀性能。这对研究稀土元素对非晶合金形成能力的影响和高性能材料开发有着重要意义。