金属学报  2007, Vol. 43 Issue (2): 177-181

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新型块体非晶合金Cu43Zr43Al7Pd7的形成能力及力学性能和腐蚀性能研究

孙阳阳 刘兵 谌祺 柳林

华中科技大学材料科学与工程学院塑性成型及模具技术国家重点实验室; 武汉 430074

Development of New Cu-Zr-Al-Pd Bulk Metallic Glasses with excellent mechanical and corrosion properties

华中科技大学材料学院

孙阳阳; 刘兵; 谌祺; 柳林 . 新型块体非晶合金Cu43Zr43Al7Pd7的形成能力及力学性能和腐蚀性能研究[J]. 金属学报, 2007, 43(2): 177-181 .

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(256 KB)   摘要: 本文利用铜模吸铸法成功制备了直径达5mm的新型大块非晶合金Cu43Zr43Al7Pd7。利用XRD、DSC、DTA研究了非晶合金的非晶形成能力(GFA)和热稳定性。结果表明，表征非晶形成能力的参数Trg和γ分别为0.607和0.417，过冷液相区Tx达75k。采用单轴压缩实验并结合SEM研究了该合金的力学性能，材料压缩断裂应变量和断裂强度分别达到4.9%和1877MPa。利用动电位极化研究了该非晶合金在1mol/LH2SO4和3%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为，结果表明，非晶合金在这两种腐蚀介质中均存在自钝化现象，并形成较宽的稳定钝化区，钝化区电流密度在10-6-10-5A/cm2间，远低于Cr18-Ni8不锈钢，表现出良好的耐蚀性能。 Abstract：Cu43Zr43Al7Pd7 bulk metallic glass (BMG) with a diameter up to 5mm was successfully prepared by copper mold casting. The glass-forming ability (GFA) and thermal stability of the BMG obtained were investigated by means of XRD, DSC and DTA. It is shown that Cu43Zr43Al7Pd7 system exhibited an excellent glass forming ability as indicated by high values of Trg (=0.607) and γ (=0.417) as well as supercooled liquid region(Tx= 75K), respectively. Uniaxial compressive test revealed that the BMG obtained possesses pretty good mechanical properties with a fracture strength of 1877 MPa and an overall strain of 4.9%, respectively. Electrochemical measurements were carried out in 1mol/LH2SO4 and 3%NaCl aqueous solutions by potentiadynamic polarization at room temperature. It is shown that Cu43Zr43Al7Pd7 BMG exhibited spontaneous passivation in both solutions with wide passive regions. The passive current densities are about 10-6～10-5 A/cm2, which are much lower than that of Cr18-Ni8 stainless steel, implying a good corrosion resistance. Key words： 收稿日期: 2006-05-23      ZTFLH:  TG139.8   服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 孙阳阳 刘兵 谌祺 柳林 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/Y2007/V43/I2/177 [1]Lin X H,Johnson W L.J Appl Phys,1995;78:6514 [2]Inoue A,Zhang W,Zhang T,Kurosaka K.J Non-Cryst Solid,2002;304:200 [3]Inoue A,Zhang W,Zhang T,Kurosaka K.Acta Mater,2001;49:2645 [4]Wang D,Li Y.Appl Phys Lett,2004;84:4029 [5]Wang D,Tan H,Li Y.Acta Mater,2005;53:2969 [6]Xu D H,Duan G,Johnson W L.Phys Rev Lett,2004;92:245504 [7]Oh J C,Ohkubo T,Kim Y C,Fleury E,Hono K.Scr Mater,2005;53:165 [8]Sung D S,Kwon O J,Fleury E,Kim K B,Lee J C,Kim D H,Kim Y C.Met Mater Int,2004;10:575 [9]Choi-Yim H,Busch R,Johnson W L.J Appl Phys,1998;83:7993 [10]Yamamoto T,Zhang T,Inoue A.Mater Trans JIM,2003;44:1147 [11]Nishiyama N,Inoue A.Mater Trans JIM,1996;31:1531 [12]Senkov O N,Miracle D B.Mater Res Bull,2001;36:2183 [13]de Boer F R,Boom R,Mattens W C M,Miedema A R,Niessen A K.Cohesion in Metals.Amsterdam:North-Holland,1988:485,375 [14]Park E S,Chang H J,Kim D H,Ohkubo T,Hono K.Scr Mater,2006;54:1569 [15]Park E S,Kim D H.Acta Mater,2006;54:2597 [16]Dai C L,Guo H,Shen Y,Li Y,Ma E,Xu J.Scr Mater,2006;54:1403 [17]Xing L Q,Li Y,Ramesh K T,Li J,Hufnagel T C.Phys Rev,2001;64B:18021 [18]Lee M H,Lee J Y,Bae D H,Kim W T,Sordelet D J,Kim D H.Intermetallics,2004;12:1133 [19]Schroers J,Johnson W L.Phys Rev Lett,2004;93:255506 [20]Kündig A A,Ohnuma M,Ping D H,Ohkubo T,Hono K.Acta Mater,2004;52:2441 [21]Fan C,Imafuku M,Kurokawa H,Inoue A,Haas V.Appl Phys Lett,2001;79:1792 [22]Zhu Z W,Zhang H F,Sun W S,Ding B Z,Hu Z Q.Scr Mater,2006;54:1145 [23]Kim K B,Das J,Baler F,Tang M B,Wang W H,Eckert J.Appl Phys Lett,2006;88:051911 [24]Bei H,Lu Z P,George E P.Phys Rev Lett,2004;93:125504 [25]Bei H,Xie S,George E P.Phys Rev Lett,2004;96:105503 [26]Qin F X,Zhang H F,Deng Y F,Ding B Z,Hu Z Q.J Alloy Compd,2004;375:318 [27]Qin F X,Zhang H F,Chen P,Chen F F,Qiao D C,Hu Z Q.Mater Lett,2004;58:1246 [1] 刘帅帅, 侯超楠, 王恩刚, 贾鹏. Zr61Cu25Al12Ti2 和Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5 块体非晶合金过冷液相区的塑性流变行为[J]. 金属学报, 2022, 58(6): 807-815. [2] 张金勇, 赵聪聪, 吴宜谨, 陈长玖, 陈正, 沈宝龙. (Fe0.33Co0.33Ni0.33)84 -x Cr8Mn8B x 高熵非晶合金薄带的结构特征及其晶化行为[J]. 金属学报, 2022, 58(2): 215-224. [3] 潘杰, 段峰辉. 非晶合金的回春行为[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 439-452. [4] 屈瑞涛, 王晓地, 吴少杰, 张哲峰. 金属玻璃的剪切带变形与断裂机制研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 453-472. [5] 曾桥石, 尹梓梁, 楼鸿波. 金属玻璃中的非晶多形态转变[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 491-500. [6] 曹庆平, 吕林波, 王晓东, 蒋建中. 物理气相沉积制备金属玻璃薄膜及其力学性能的样品尺寸效应[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 473-490. [7] 李宁, 黄信. 块体非晶合金的3D打印成形研究进展[J]. 金属学报, 2021, 57(4): 529-541. [8] 耿遥祥, 王英敏. 铁基非晶合金局域结构与性能关联：基于微合金化机理研究[J]. 金属学报, 2020, 56(11): 1558-1568. [9] 赵燕春, 毛雪晶, 李文生, 孙浩, 李春玲, 赵鹏彪, 寇生中. Fe-15Mn-5Si-14Cr-0.2C非晶钢微观组织与腐蚀行为[J]. 金属学报, 2020, 56(5): 715-722. [10] 赵燕春, 孙浩, 李春玲, 蒋建龙, 毛瑞鹏, 寇生中, 李春燕. 高强韧Ti-Ni基块体金属玻璃复合材料高温变形行为[J]. 金属学报, 2018, 54(12): 1818-1824. [11] 马广财, 付华萌, 王峥, 徐庆亮, 张海峰. 304不锈钢毛细管/Zr53.5Cu26.5Ni5Al12Ag3块体非晶合金复合材料的制备与性能研究[J]. 金属学报, 2014, 50(9): 1087-1094. [12] 袁亮 羌建兵 庞厰 王英敏 王清 董闯. 源自Ni--Nb共晶团簇式的Ni-Nb-(Zr, Ta, Ag) 三元块体非晶合金成分设计[J]. 金属学报, 2011, 47(8): 1003-1008. [13] 翟秋亚 徐锦锋 张兴 杨金山 郭学锋. Zr55Cu30Al12Ni3非晶超薄箔材的快速凝固焊接[J]. 金属学报, 2009, 45(3): 374-377. [14] 董亭义 杨滨 何建平 张勇. 喷射成形大尺寸镧基块体非晶过冷液相区内的塑性变形行为[J]. 金属学报, 2009, 45(2): 232-236. [15] 吴泽宇 郭胜锋 李宁 柳林. Co对Fe--B--Y--Nb块体非晶合金玻璃形成能力及软磁性能的影响[J]. 金属学报, 2009, 45(2): 249-252. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed