Một phương pháp hình học để thiết kế kính kim loại đúc có chứa Ni với khả năng chống ăn mòn cao

Journal of Materials Research - Tập 22 - Trang 1-4 - 2011
A. P. Wang1, J. Q. Wang1
1Shenyang National Laboratory for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang, People’s Republic of China

Tóm tắt

Mô hình cấu trúc cho kính kim loại và tiêu chí bất ổn định hình học cho các hệ hợp kim đa thành phần đã được kết hợp để xây dựng một quy trình thiết kế cho kính kim loại đúc (BMGs). Những loại kính kim loại đúc mới chứa Ni-Nb-Zr với khả năng chống ăn mòn cao đã được phát hiện. Các kết quả thí nghiệm trong tài liệu cũng hỗ trợ việc sử dụng phương pháp này như một cách hiệu quả trong thực tiễn để chọn lựa các thành phần hình thành kính kim loại đúc.

Từ khóa

#kính kim loại #khả năng chống ăn mòn #hợp kim đa thành phần #thiết kế vật liệu

Tài liệu tham khảo

A. Peker and W.L. Johnson: A highly processable metallic glass: Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10.0Be22.5. Appl. Phys. Lett. 63, 2342 (1993). A. Inoue: Stabilization of metallic supercooled liquid and bulk amorphous alloys. Acta Mater. 48, 279 (2000). V. Ponnambalam, S.J. Poon, and G.J. Shiflet: Fe-based bulk metallic glasses with diameter thickness larger than one centimeter. J. Mater. Res. 19, 1320 (2004). Z.P. Lu, C.T. Liu, J.R. Thompson, and W.D. Porter: Structural amorphous steels. Phys. Rev. Lett. 92, 245503 (2004). H. Ma, L.L. Shi, J. Xu, Y. Li, and E. Ma: Discovering inch-diameter metallic glasses in three-dimensional composition space. Appl. Phys. Lett. 87, 181915 (2005). D. Wang, Y. Li, B.B. Sun, M.L. Sui, K. Lu, and E. Ma: Bulk metallic glass formation in the binary Cu-Zr system. Appl. Phys. Lett. 84, 4029 (2004). T. Zhang and A. Inoue: New bulk glassy Ni-based alloys with high strength of 3000 MPa. Mater. Trans. 43, 708 (2002). J.K. Lee, D.H. Bae, S. Yi, W.T. Kim, and D.H. Kim: Effects of Sn addition on the glass forming ability and crystallization behavior in Ni-Zr-Ti-Si alloys. J. Non-Cryst. Solids 333, 212 (2004). H.C. Yim, D.H. Xu, and W.L. Johnson: Ni-based bulk metallic glass formation in the Ni-Nb-Sn and Ni-Nb-Sn-X (X=B,Fe,Cu) alloy systems. Appl. Phys. Lett. 82, 1030 (2003). D.H. Xu, G. Duan, W.L. Johnson, and C. Garland: Formation and properties of new Ni-based amorphous alloys with critical casting thickness up to 5 mm. Acta Mater. 52, 3493 (2004). A.P. Wang, T. Zhang, and J.Q. Wang: Ni-based fully amorphous metallic coating with high corrosion resistance. Philos. Mag. Lett. 86, 5 (2006). D. Turnbull: Under what conditions can a glass be formed. Contemp. Phys. 10, 473 (1969). Z.P. Lu and C.T. Liu: A new glass-forming ability criterion for bulk metallic glasses. Acta Mater. 50, 3501 (2002). O.N. Senkov and D.B. Miracle: Effect of the atomic size distribution on glass forming ability of amorphous metallic alloys. Mater. Res. Bull. 36, 2183 (2001). D.B. Miracle, W.S. Sanders, and O.N. Senkov: The influence of efficient atomic packing on the constitution of metallic glasses. Philos. Mag. 83, 2409 (2003). D.B. Miracle: A structural model for metallic glasses. Nat. Mater. 3, 697 (2004). T. Egami: Universal criterion for metallic glass formation. Mater. Sci. Eng., A 226–228, 261 (1997). D.B. Miracle and O.N. Senkov: A geometric model for atomic configurations in amorphous Al alloys. J. Non-Cryst. Solids 319, 174 (2003). H.W. Sheng, W.K. Luo, F.M. Alamgir, J. Bai, and E. Ma: Atomic packing and short-to-medium-range order in metallic glasses. Nature 439, 419 (2006). T. Egami and Y. Waseda: Atomic size effect on the formability of metallic glasses. J. Non-Cryst. Solids 64, 113 (1984). P.R. Okamoto, N.Q. Lam, and L.E. Rehn: Physics of crystal-to-glass transformations, in Solid State Physics Vol. 52, edited by H. Enrenreich, F. Spaepen (Academic Press, San Diego, CA, 1999) p. 1. T. Egami: The atomic structure of aluminum based metallic glasses and universal criterion for glass formation. J. Non-Cryst. Solids 205–207, 575 (1996). R.D.S Lisboa, C. Bolfarini, W.J. Botta, and F.C.S Kiminami: Topological instability as a criterion for design and selection of aluminum-based glass-former alloys. Appl. Phys. Lett 86, 211904 (2005). W. Zhang and A. Inoue: Effects of Ti on the thermal stability and glass-forming ability of Ni-Nb glassy alloy. Mater. Trans. 43, 2342 (2002). A. Inoue, W. Zhang, and T. Zhang: Thermal stability and mechanical strength of bulk glassy Ni-Nb-Ti-Zr alloys. Mater. Trans. 43, 1952 (2002). S.J. Pang, T. Zhang, K. Asami, and A. Inoue: Formation of bulk glassy Ni-(Co-)Nb-Ti-Zr alloys with high corrosion resistance. Mater. Trans. 43, 1771 (2002). F.Q. Guo, S.J. Poon, and G.J. Shiflet: Enhanced bulk metallic glass formability by combining chemical compatibility and atomic size effects. J. Appl. Phys. 97, 013512 (2004).