塊體鎂基非晶合金凝固工藝的研究.pdf

1、鎂基非晶合金具有高的比強(qiáng)度、優(yōu)異的耐腐蝕性能，作為一類輕質(zhì)高強(qiáng)度材料，具有廣闊的應(yīng)用潛力。研究制備具有強(qiáng)玻璃形成能力的塊體鎂基非晶合金，特別是在常規(guī)條件下采用工業(yè)純度原材料連續(xù)制備塊體非晶合金，具有十分重要的意義。
　　從非晶合金結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)條件方面，探討了非晶合金的短程有序、長(zhǎng)程無序的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和非晶合金的結(jié)構(gòu)模型對(duì)非晶形成的影響，探討了合金化效應(yīng)、原子間相互作用、尺度效應(yīng)以及位形熵對(duì)非晶形成的影響，探討了抑制形核和晶體生

2、長(zhǎng)的辦法；同時(shí)討論了表征非晶形成能力的判據(jù)。
　　使用真空中頻感應(yīng)熔煉爐，對(duì)Mg-Cu-Y母合金進(jìn)行氣體保護(hù)熔煉，制取Mg65Cu25Y10合金，通過熒光光譜分析和金相觀察，考察中間合金、保溫時(shí)間以及澆鑄模具對(duì)合金成分均勻性的影響。結(jié)果表明中間合金對(duì)于合金成分均勻性有決定的性的影響，保溫時(shí)間越長(zhǎng)越有利于合金元素分布均勻，澆鑄模具影響合金在凝固過程中的偏析程度，保護(hù)氣體可以有效抑制鎂合金的燃燒，對(duì)合金成分均勻性的影響較小。
　

3、　采用大型有限元軟件MARC模擬非晶合金Mg65Cu25Y10連續(xù)凝固過程的溫度場(chǎng)和流場(chǎng)。討論了拉鑄速度、鑄型溫度、冷卻距離等工藝參數(shù)對(duì)溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的影響，得出了制備Mg65Cu25Y10非晶合金的最優(yōu)工藝參數(shù)。在拉鑄速度為0.010m/s，鑄型溫度為1100K，冷卻距離為40mm冷卻劑為水的情況下流量為3l/h的情況下，估算冷卻速度可達(dá)到100k/s，可以較為高效穩(wěn)定的連續(xù)鑄造出直徑為10mm的非晶棒材。從理論上證明了非晶合金的連續(xù)鑄