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本文试图以Zr2Ni为基础成分,通过添加不同含量Pd来观察其初生相的析出情况,从而探讨Pd在Zr基非晶合金初生相析出规律中所起到的作用。
在超高真空甩带机上通过单辊快淬制备了Zr0.67Ni0.33 、(Zr0.67Ni0.33)100-xPdx (x=5、10、20)和Zr66.7Ni33.3-xPdx (x=5、10、20)非晶态合金,利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和高分辨电镜(HREM)研究了上述合金的晶化过程。结果表明,加入Pd后合金由单个晶化反应转变为两个晶化反应。对于(Zr0.67Ni0.33)100-xPdx (x=5、10、20)非晶合金,当Pd的加入量为5at%时,初生相仍为Zr2Ni;当Pd的加入量达到10at%时,初生相为Zr2Ni和少量Zr2Pd并存;当Pd的加入量达到20at%时,初生相全部转变为Zr2Pd。对于Zr66.7Ni33.3-xPdx (x=5、10、20)非晶合金,在经历第一晶化反应后,由XRD检测不到明显的晶相,表明析出的是尺寸极小的纳米晶。在完全退火状态下,(Zr0.67Ni0.33)100-xPdx (x=5、10、20)和Zr66.7Ni33.3-xPdx (x=5、10、20)的晶化产物均为Zr2Ni与Zr2Pd的混合物,并且Zr2Pd晶相随着Pd含量的增加而增加。在以上所有的含Pd非晶合金各自的第一晶化反应过程中,没有观察到准晶相的析出。但是Zr70Ni10Pd20成分的非晶合金在晶化过程中却有准晶形成,这说明初生相的析出并不仅取决于Pd的含量,各成分之间的元素配比甚至更为重要。
另外,随着Pd含量的增加,所有合金的开始结晶温度Tx,晶化峰温度Tp都随之升高。以(Zr0.67Ni0.33)100-xPdx (x=0、1、5、10、20)合金为对象进行的计算说明,晶化激活能也明显增大,表明Pd加入后合金的热稳定性提高了。