鋁基非晶合金的制備及其相關性能研究.pdf

1、本文采用單輥旋淬法制備出(Al86Ni9La5)100-xZrx(x=0,2,4)和Al86Fe10Zr4非晶態(tài)合金條帶。利用X射線衍射(XRD)和示差掃描量熱分析(DSC)等手段對急冷態(tài)合金條帶的顯微結構和熱穩(wěn)定性及其晶化行為等進行了系統(tǒng)的研究。在此基礎上,利用電化學方法研究了上述合金條帶的腐蝕性能,探討了晶化過程對(Al86Ni9La5)100-xZrx(x=0,2)和Al86Fe10Zr4非晶腐蝕行為的影響及其機理,并分析了Al基

2、非晶的腐蝕性能與合金成分及其晶化析出相的成分、尺寸和體積分數(shù)之間的關系。
　　對Al基非晶合金的熱力學及其晶化過程的研究結果表明,Al86Ni9La5非晶薄帶的玻璃轉變溫度為218℃,其晶化過程分為兩步,第一步晶化發(fā)生在230℃,其主要晶化相為面心立方(fcc)的Al;第二步晶化發(fā)生在336℃,其主要晶化產物為fcc-Al、Al3Ni和Al11La3。合金化元素對非晶合金的晶化過程及其晶化產物會產生重要影響。微合金化Zr元素的加入

3、,使得Al86Ni9La5非晶合金的玻璃轉變溫度和晶化溫度均有所提高,過冷液相區(qū)增大,同時晶化過程更加復雜,晶化產物增多。例如,(Al86Ni9La5)98Zr2非晶的晶化過程為:非晶(Am)→fcc-A1+Am′→fcc-A1+Al11La3+Al3Ni+Am′′→fcc-A1+Al11La3+Al3Ni+Al3Zr。與Al-Ni-La非晶合金系相比,Al86Fe10Zr4非晶薄帶的DSC曲線上觀察不到明顯的玻璃轉變點,其晶化過程為:

4、Am→fcc-A1+Am′→fcc-A1+Al13Fe4+Al3Zr。對上述合金在0.01mol·L-1堿性NaCl溶液中的電化學腐蝕性能研究結果表明,合金成分和晶化過程對Al基非晶合金的腐蝕性能有重要影響。Zr的加入能促進Al86Ni9La5合金表面鈍化膜的形成,隨著Zr含量的增加,該非晶合金抗腐蝕能力增強。晶化程度也會對非晶合金的腐蝕性能產生顯著影響,與非晶態(tài)合金相比,只發(fā)生第一步晶化的Al基非晶表現(xiàn)出更佳的抗腐蝕性能,而產生第二步