论文摘要：添加稀土元素对Zr基非晶合金形成能力和性能的影响

本文研究稀土元素添加对Zr-Al-Ni-Cu大块非晶合金的玻璃形成能力、热稳定性及力学性能的影响，目的是为了发现具有高的非晶形成能力和优良力学性能的合金成分,探讨稀土元素在非晶合金中的作用机制。采用熔态旋淬法、铜模铸造法制备非晶试样，利用X射线衍射仪（XRD）、差示扫描热分析仪（DSC）、万能试验机、扫描电子显微镜（SEM）等测试设备对(Zr0.55Al0.10Ni0.05Cu0.30)100-xREx (X=0.5, 1, 2, 5; RE=Sc, Y, lanthanids)系非晶合金进行了系统的研究。实验结果表明：适量地添加稀土元素有利于玻璃形成能力提高，其中Er的添加最为明显。采用铜模铸造法成功地制备出直径达15mm的非晶合金，而在相同试验条件下基体合金只能制备出10mm的非晶合金；Y， Gd， Er，Tm，Yb的添加有利于基体合金的热稳定性的提高，特别是当添加1%原子量的Y后，非晶的过冷液相区间可由89K增加到102K；Y, Er, Tm, Yb的添加有利于基体合金机械性能的提高，特别是当添加1%原子量的Tm后Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶的压缩断裂强度提高了200MPa，达到了1850MPa；添加1%原子量的Y后，Zr55Al10Ni5Cu30大块非晶的非晶的塑性变形量可达3.5%。