机械合金化制备Co80Zr20非晶合金粉末

张富邦¹，魏恒斗¹，郝雷¹，陈学定¹，袁子洲¹，陈自江²

(1.兰州理工大学省部共建有色金属新材料国家重点实验室,兰州,730050;
2.金川镍钴新产品公司,甘肃金昌,737104)

摘要:采用行星式高能球磨机,通过室温下球磨纯元素混合粉末制备出原子数分数比为Co80Zr20的非晶合金粉末.应用X射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析仪(DSC)、扫描电镜及透射电镜对不同球磨时间的混合粉末进行了研究.结果发现,球磨时间对混合粉末的结构及颗粒形貌存在显著影响.原始混合粉末由密排六方的β-Co和α-Zr组成,经过0.5h球磨, β-Co转变为同素异构的面心立方的α-Co,随着球磨时间的增加,Co、Zr颗粒都发生严重塑性变形,并且通过冷焊团聚起来,形成具有层状结构的复合颗粒.球磨导致基体元素Co晶格中的晶体缺陷密度大大增加,使得合金元素Zr原子向Co晶格中扩散迁移,扩散迁移到Co晶格中的Zr原子数量随球磨时间的增加而增加,导致Co元素的晶格常数单调增大.当球磨时间达到8h时,形成Co80Zr20固溶体,继续球磨至10～20h,固溶体转变为非晶.球磨20h得到的非晶粉末的玻璃化转变温度为759K,它可以在840K通过单一放热过程或者继续球磨至40h而发生晶化反应,这两种不同晶化工艺所得到的晶化产物完全相同,均为面心立方的Co23Zr6.

关键词:机械合金化; Co80Zr20合金; 同素异构转变; 固溶体; 非晶粉末; 晶化产物;

【全文内容正在添加中】