梁维中,　李宗泽,　康志杰

(黑龙江科技大学 材料科学与工程学院, 哈尔滨 150022)



Nb元素对Cu48Zr48Al4合金组织与性能的影响

梁维中,李宗泽,康志杰

(黑龙江科技大学 材料科学与工程学院, 哈尔滨 150022)

以高纯铜锆金属母材为原料,采用铜模滴注的方法制备CuZr基非晶合金及其复合材料,并进行拉伸实验。利用扫描电镜、X射线衍射仪和扫描量热分析仪对Cu48Zr48Al4和Cu44.8Zr48Al4Nb3.2合金进行结构表征和拉伸性能分析。结果表明:Nb元素微量添加能够改变Cu48Zr48Al4合金的组织形貌。Cu48Zr48Al4合金为非晶复合材料,抗拉强度较小、塑性微弱,断口呈现树枝脉络;Cu44.8Zr48Al4Nb3.2为非晶合金,具有较大的抗拉强度,没有塑性,断口为单一的塑坑形貌;两种合金断口表面均存在熔化现象,样品侧表面形成较少的剪切带。该研究为实际生产CuZrAlNb非晶复合材料提供了基础数据。

非晶复合材料; 拉伸塑性； 组织形貌

块体非晶合金因具有高强度、高硬度的特点而受到研究者广泛关注[1],但是,此类合金非晶塑性较差,极大地限制了其工程应用。为了提高非晶合金的塑性,国内学者通过原位生成方法引入第二相,制备出非晶复合材料[2-5]。CuZrAl三元体系非晶块体具有较强的玻璃形成能力、优异的力学性能和低廉的成本,可应用到实际生产中。学者们先后成功制备出Cu46.25Zr44.25Al7.5Er2[6]、Cu46Zr46Ag8[7]、Cu48Zr48Al4[8]大块非晶复合材料。研究发现,B2-CuZr相对CuZr基非晶合金及其复合材料的塑性有一定影响,而Nb元素的添加会在一定程度上改变合金中B2-CuZr析出相的数量及形态。为此,笔者研究相同制备条件下Cu48Zr48Al4和 Cu44.8Zr48Al4Nb3.2两种合金的拉伸性能,分析Nb元素对Cu48Zr48Al4合金组织与性能的影响。……