微量添加Sn、Nb对Zr-Cu-Fe-Al块体非晶合金热稳定性和塑性的影响

摘要: 采用铜模铸造方法制备了直径2和3 mm的Zr61.5Cu21.5-xFe5Al11Sn1Nbx（x=0, 1, 2 原子分数%）和Zr61.5Cu21.5Fe5Al12非晶合金棒。结果表明， Sn和Nb微合金化略微降低了Zr-Cu-Fe-Al非晶合金的玻璃形成能力。Zr61.5Cu19.5Fe5Al11Sn1Nb2非晶合金具有优异的压缩塑性，并且表现出“应变硬化”现象。高分辨透射电镜显示Zr61.5Cu19.5Fe5Al11Sn1Nb2和Zr61.5Cu21.5Fe5Al12合金均为完全非晶态，Sn和Nb微合金化后合金内部原子排列更紧密。正电子湮没谱分析结果表明，与Zr61.5Cu21.5Fe5Al12非晶合金相比，Zr61.5Cu19.5Fe5Al11Sn1Nb2非晶合金内部原子密排间隙和结构自由体积尺寸减小、总量增加。大量弥散分布的自由体积有利于Zr61.5Cu19.5Fe5Al11Sn1Nb2非晶合金剪切带的形成、分枝和相互作用，最终改善了非晶合金的塑性。