Co43Fe20Ta5.5B31.5非晶合金的晶化动力学研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhoujianqin
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本文运用差热分析(DSC)和X射线衍射(XRD)研究了Co43Fe20Ta5.5B31.5非晶合金的等温和非等温晶化动力学;另外还研究了熔体冷却速率对非晶条带晶化动力学的影响以及预退火对玻璃转变和晶化动力学效应的影响。 非等温DSC实验表明,Co43Fe20Ta5.5B31.5非晶合金的非等温DSC曲线只出现一个放热峰且两侧不对称,表明加热速率对DSC曲线的形状、晶化激活能和晶化模型都有很大的影响。存在一个明显的临界加热速率,即βcrit=20Kmin-1。当加热速率为β=5~20Kmin-1时,用Kissinger和Ozawa计算出的晶化激活能分别为:594.8 kJmol-1和581.4kJmol-1;加热速率为β=25~65Kmin-1时,用Kissinger和Ozawa计算出的晶化激活能分别为:437.7kJmol-1和432kJmol-1。这说明,晶化激活能值的大小与升温速率和所用的方程有很大关系。采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)方法,研究了非等温晶化体积百分数x与局域激活能Ec(x)之间的关系;通过Surinach拟合得出Co43Fe20Ta5.5B31.5非晶合金的非等温晶化动力学机理是由NGG模型和JMA模型构成的。这两种模型相互独立,晶化初期,JMA模型表现得比较明显,Avrami指数n一开始大于4,然后减少为1.5。当晶化体积达到23.4~45%左右时;晶化机理模型变为NGG模型,模型指数m≈0.5。由JMA模型向NGG模型转变时的晶化体积分数与加热速率有关。加热速率为5<β<20Kmin-1时,JMA晶化机理模型在整个晶化过程中占的跨度比加热速率为25<β<65Kmin-1时的长。 等温DSC研究表明,不同的温度下的Avrami指数n在2.51到4.8之间变化,表明等温晶化机理依赖于等温退火温度。在936K和946K等温退火时,Avrami指数n分别是2.51和2.54,微高于2.5,表明晶化过程以扩散控制的三维形核和长大方式进行,且形核率随时间的增加而保持不变;当退火温度为953和961K时,Co43Fe20Ta5.5B31.5非晶合金的n分别3.05和3.27,表明晶化过程以扩散控制的三维形核和长大方式进
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