重稀土元素添加对Cu-Zr-Al合金非晶形成和力学性能的调控

作者：谢晗晞; 李冬梅; 刘晓萍; 唐本镇; 郭小龙; 余鹏^*; 夏雷

来源：功能材料, 2021, 52(02): 2204-2210.

• 非晶形成能力
• 力学性能
• 非晶合金
• 稀土元素

稀土元素是改善非晶态合金形成能力和性能的重要添加剂,本文采用铜模吸铸法制备了一系列Cu50-xZr46Al4REx(RE=Dy,Tb,Gd;x=0,1,2,3,4)非晶态合金,系统地探究了重稀土元素Dy、Tb、Gd添加对Cu-Zr-Al合金非晶形成能力(GFA)和力学性能的影响。实验结果表明加入重稀土元素Dy、Tb、Gd后,合金系的玻璃转变温度显著降低,而过冷液相区宽度ΔTx(ΔTx=Tx-Tg)增大,1%(原子分数)的Dy、Tb和3%(原子分数)的Gd添加获得了最大的γ=Tx/(Tg+Tl)参数值,表明合适的添加量有利于合金非晶形成能力的提高。同时,适量的Dy、Tb、Gd引入可以显著提高Cu-Zr-Al合金的塑性变形能力。硬度和γ参数随稀土元素含量的变化呈现相似的变化趋势,表明非晶形成能力与硬度之间存在一定的关联性。稀土元素添加导致非晶态合金样品硬度呈现更大的径向不均匀性,有利于合金塑性变形能力的提高。

• 单位
  重庆师范大学; 上海大学; 电子工程学院