放電等離子燒結(jié)制備鐵基大塊非晶的研究.pdf

1、大塊非晶態(tài)合金(BMG)是誕生于20世紀80年代的新型材料，是非晶態(tài)合金發(fā)展的一個重要里程碑。塊體非晶合金具有許多優(yōu)異的性能，如高的綜合力學性能，良好的磁性能和防腐蝕性能等。塊體金屬玻璃的出現(xiàn)使原來非晶合金作為單一的功能材料向優(yōu)異的物理、化學與力學性能集于一體的功能結(jié)構(gòu)材料方向發(fā)展。大塊非晶己經(jīng)成為材料學家和物理學家們研究的熱點，具有非常廣闊的應用領(lǐng)域與發(fā)展前景。 目前，大塊非晶主要通過合金成分設(shè)計，用傳統(tǒng)的各種鑄造的方法制備。

2、由于受到臨界冷卻速率的限制，大部分大塊非晶尺寸較小，難以體現(xiàn)其優(yōu)異的綜合性能。本文通過放電等離子燒結(jié)(SPS)工藝，采用粉末冶金的方法，將非晶粉末燒結(jié)致密化，制備出了直徑達20mm，致密度98. 3％以上的大塊鐵基非晶。文章系統(tǒng)的研究了各項燒結(jié)工藝參數(shù)，包括燒結(jié)壓力、燒結(jié)溫度、保溫時間等工藝參數(shù)對燒結(jié)體結(jié)構(gòu)和致密度及部分性能的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，燒結(jié)體結(jié)構(gòu)和致密度與這三個工藝參數(shù)密切相關(guān)，高壓、低溫、快速燒結(jié)是制備出大塊非晶的關(guān)鍵。通過實驗

3、，探索出了一條用SPS工藝制備該種成分大塊非晶的優(yōu)化工藝，找到了一條不同于鑄造方法，能夠避開臨界冷卻速率限制的，能制備更大尺寸的大塊非晶的通用方法。 制備出大尺寸的塊狀非晶和提高大塊非晶的塑性是當今大塊非晶研究最熱點的課題。針對目前絕大部分成分的大塊非晶存在脆性的問題，本文在制備出鐵基大塊非晶的基礎(chǔ)之上，在大塊非晶中添加納米鐵粉，用SPS工藝制備出了在非晶基體中均勻彌散納米鐵的復合大塊非晶，改善了大塊非晶的脆性。初步探索了有別于