具有优异的力学、物理和化学性能的材料-钛基非晶合金

北京中诺课程 2024-04-03 11:48:52

钛基非晶合金的发展

1.1977年,Tanner等人通过快速凝固技术首先开发了Ti-Be-Zr非晶合金,随后人们采用各种快速凝固技术制备钛基非晶合金。

2.1995年,Lin和Johnson根据合金系在共晶点附近的熔点较低容易形成非晶的特点,探索了Ti-Cu-Zr-Ni合金系的非晶形成能力,最后发现了具有最大非晶形成能力的Ti34Zr11Cu47Ni8合金,可以形成4mm厚的非晶板材。

3.进入21世纪,许多新型的Ti基非晶合金被相继报道。为了增加Ti-Cu-Ni-Sn合金系的非晶形成能力。

2004年,Kim等根据Inoue三条经验原则中主要组成元素具有较大的原子尺寸差异及主要组成元素之间有较大的负混合热,通过Zr部分替换Ti及Be部分替换Cu,在该合金系中得到临界直径为5mm的Ti45Ni15Cu25Sn3Be7Zr5非晶合金。该合金系Trg的大小与合金的非晶形成能力高低是一致的。

钛基非晶合金的性能

1.塑性变形能力:Ti基非晶合金复合材料往往具有相对比较高的塑性变形能力,而产生这种性能的原因是由于剪切带在迁移过程中其扩展受到了阻碍;

2.Ti基非晶合金具有优异的力学性能;

3.Ti基非晶合金具有优异的拉伸性能和拉伸塑性;

4.优异的耐腐蚀和耐磨性能。

钛基非晶合金的制备方法

主要的制备大块非晶合金的方法包括熔体水淬法、铜模吸铸法、气体雾化法、电弧熔炼吸铸法、定向凝固法。

钛基非晶合金的应用

1.Ti基非晶合金具有高强度、耐腐蚀等优异性能,目前普遍应用在医药和航空航天等军事行业当中。

2.由于Ti基非晶合金具有高强度、 高硬度、 高弹性变形量、 高断裂韧性、 低杨氏模量等优异的力学性能, 同时具有良好的耐腐蚀性能, 另外金属元素Ti具有好的生物相容性,因此研究者们对具有生物医用潜力的Ti基非晶合金进行了广泛关注。

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