一个表征非晶形成能力的新参数
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一个表征非晶形成能力的新参数*周 啸1,2,周海涛1,2,刘瑞蕊1,2,赵仲恺3,刘小春4(1 中南大学有色金属材料教育部重点实验室,长沙410083;2 中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;3 清华大学摩擦学国家重点实验室,北京100084;4 中科院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳110016)摘要 基于文献数据的统计分析,获得了非晶形成能力新参数的表达式ζ=TgTl-T()xa·Tx-TgT()lb。
用线性回归方法推导出形成非晶合金的临界尺寸Dmax与ζ的经验公式为Dmax/mm=(1.061±0.067)ζ+(2.490±0.325)。
与其他判据相比,这两个公式更加可靠,适用于多种合金体系。
关键词 非晶 新参数 临界尺寸中图分类号:TG111.3 文献标识码:AA New Parameter for Characterizing Glass-forming AbilityZHOU Xiao1,2,ZHOU Haitao1,2,LIU Ruirui 1,2,ZHAO Zhongkai 3,LIU Xiaochun4(1 Key Laboratory of Nonferrous Materials Science and Technology of the Ministry of Education of China,Central SouthUniversity,Changsha 410083;2 School of Materials Science and Engineering,Central South University,Changsha 410083;3 State Key Laboratory of Tribology,Tsinghua University,Beijing 100084;4 Shenyang National Laboratoryfor Materials Science,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,Shenyang 110016)Abstract According to statistical analysis of literature data,a modified parameter criterion was found and de-fined asζ=TgTl-T()xa·Tx-TgT()lb.Using linear regression method,an empirical formula between glass-formingcritical diameter Dmaxandζwas derived,that is Dmax/mm=(1.061±0.067)ζ+(2.490±0.325).Compared with othercriterions,the two formulas are more reliable and adapt for many kinds of alloy systems.Key words glass-forming,new parameter,critical diameter *国家支撑计划(2006BAE03B03) 周啸:男,1989年生,硕士研究生 周海涛:通讯作者,男,1962年生,博士,教授 E-mail:htzhou@csu.edu.cn0 引言合金的非晶形成能力(GFA)是指在一定的制备条件下所能获得的非晶态合金的尺寸,尺寸越大,非晶形成能力越强。
自从1960年以来,科学界一直都想建立一个简单、通用的评价非晶形成能力的标准,以指导和开发新的非晶合金体系,但对于每一个标准总是有一些例外的情况发生,即不符合这些标准的合金也能够有很好的非晶形成能力。
迄今为止,已有许多学者先后提出了不同的非晶合金的GFA表征参数,即GFA判据,如约化温度Trg、过冷液相区宽度ΔTx、脆性参数以及γ、δ、Φ和β参数[1-13]等,这些参数都在一定范围内适用于某类合金体系,可以用来预测合金体系的GFA,对于开发新型块体非晶材料具有指导意义。
本研究基于经典形核与长大理论,提出了一个新的GFA表征参数。
1 新参数的理论推导当处于平衡状态的合金熔体被快速冷却时,只有在晶体相的形核和长大过程得到充分抑制的情况下,合金熔体才能过冷到玻璃化转变温度Tg以下而不析出晶体,从而形成非晶态合金。
根据经典形核与长大理论,在过冷液体中晶体相的均匀形核率I和长大速率U可分别表示为[14]: I=knηTexp-16π3α3β1TrΔTr[]2(1) U=fa0knNA1-exp(-βΔTrTr[])(2)式中:f为优先形核位置分数,a0为原子半径。
将Tr=T/Tl、ΔTr=1-Tr和β=ΔHmRTm代入式(1)和式(2),得: I=knη(T)exp-16π3α3ΔSfT2RTl-T[]2(3) U=fa0knNA1-exp-ΔSf(Tl-T)()[]RT(4)从式(3)、式(4)中可以看出,在一定的温度下,晶体相的形核速率与长大速率主要由3个参数决定:粘度η、熔化熵ΔSf和T/(Tl-T),而且都是与其成反比。
反过来可以得出,合金的GFA与η、ΔSf和T/(Tl-T)成正比。
对于由金属元素组成的合金,ΔSf值没有显著的变化[15]。
T越大,T/(Tl-T)值越大,但合金的GFA将取决于Tx·831·材料导报B:研究篇 2012年11月(下)第26卷第11期时I和U的大小,也就是说合金的GFA与Tx/(Tl-Tx)成正比,即: GFA∝TxTl-Tx(5)对于给定的合金,Tx与Tg成线性关系[16]: Tx=ATg+B(6)于是: GFA∝TgTl-Tx(7)合金熔体的粘度随着温度的降低而升高,非晶态合金在玻璃化转变温度Tg时的粘度一般为常数(1012Pa·s),因此,合金的液相线温度Tl降低时,粘度随温度下降时的增加速率会变大,从而GFA变大,这也是共晶成分的合金容易形成非晶态的原因。
另外,加热过程中定义的过冷液相区宽度ΔTx可以表征非晶合金的稳定性和抵抗晶化的能力,也可间接地反映GFA大小。
于是有: GFA∝Tx-TgTl(8)这样,就可以推导出一个无量纲的GFA新判据,其定义为ζ: ζ=TgTl-T()xa·Tx-TgT()lb(9)式中:a和b都为常数,作为权重因子。
通过对289组数据的拟合分析,确定a和b的值分别为4.5和0.5。
按照判据ζ的定义可知,合金的ζ值越大,其非晶形成能力就越强。
2 新判据ζ可靠性的统计分析新判据ζ是基于经典形核与长大理论推导而来,对于不同成分的合金,新判据能否正确地表征合金的GFA,需要通过统计分析来验证。
由于各种合金的临界尺寸Dmax的数据在文献中容易查到,所以选择Dmax作为验证参数ζ的依据,如果合金的ζ值与Dmax值存在正比例关系,也就是说如果合金的ζ值越大,其Dmax值也越大,那么参数ζ就可以较好地表征合金的GFA。
为了对参数ζ的可靠性进行分析,同时对文献中提到的表征参数进行统计分析,将新参数ζ与目前文献中常用到的3个表征参数ΔTx、Trg和γ,以及最近提出的3个参数δ、Φ和β进行可靠性比较。
表1列出了包括铜基、钙基、镁基、镧基、钯基、钛基、镨基、钇基、钴基、锆基、铁基和镍基合金在内的共289种非晶合金的特征温度Tg、Tx、Tl和临界尺寸Dmax数据,以及ΔTx、Trg、γ、δ、Φ、β和ζ这7个参数的数值。
表1中的特征温度绝大多数是在加热速率为20K/min时通过DSC或DTA方法测量得到的,而Dmax数据一般是利用铜模铸造法获得的。
表1 非晶合金的GFA数据Table 1 GFA data of amorphous alloysComposition/at%Ref.TgKTxKΔTxKTlKDmaxmmTrg*Kγ*δ*Ф*β*ζCu55Zr42.5Ga2.5[15]701 762 61 1111 1 0.511 0.311 1.555 0.408 2.821 1.856Cu57.5Zr40Ga2.5[15]723 776 53 1118 1.5 0.604 0.404 1.634 0.415 3.150 2.372Cu57.5Zr37.5Ga5[15]745 785 40 1241 1 0.600 0.315 1.583 0.315 2.813 1.635Cu52.5Zr40Ga7.5[15]744 777 33 1218 1.5 0.611 0.316 1.631 0.311 2.172 1.732Cu55Zr40Ga5[15]736 779 43 1113 2 0.617 0.404 1.705 0.411 3.345 2.528Cu52.5Zr42.5Ga5[15]733 777 44 1187 2 0.618 0.405 1.711 0.413 3.388 2.630Cu46Zr54[15]696 746 50 1201 2 0.580 0.313 1.477 0.318 2.508 1.382Cu46Zr47Al7[15]705 781 76 1163 3 0.606 0.418 1.705 0.441 3.773 4.021Cu46Zr37Al7Y10[15]665 743 78 1118 4 0.515 0.417 1.640 0.438 3.514 3.478Cu46Zr45Al7Y2[15]693 770 77 1143 8 0.606 0.411 1.711 0.443 3.835 4.215Cu46Zr42Al7Y5[15]672 772 100 1113 10 0.604 0.432 1.751 0.460 4.461 6.346Cu60Hf25Ti15[17]730 790 60 1177 4 0.620 0.414 1.767 0.434 3.851 3.126Cu52.5Hf40Al7.5[17]771 833 62 1250 3 0.623 0.411 1.761 0.425 3.732 3.460Cu60Zr30Ti10[18]720 757 37 1160 4 0.621 0.403 1.720 0.406 3.356 2.432Cu47Ti33Zr11Si1Ni6Sn2[18]720 765 45 1140 6 0.632 0.411 1.821 0.425 3.117 3.741Cu50Zr43Al7[19]721 792 71 1176 4 0.613 0.418 1.741 0.440 3.873 4.185Cu47Zr43Al7Ag3[19]716 795 79 1156 5 0.611 0.425 1.807 0.452 4.368 5.617Cu47Zr43Al7Be3[19]715 798 83 1131 6 0.628 0.430 1.882 0.461 4.107 7.555Cu43Zr43Al7Ag7[19]710 797 87 1125 8 0.631 0.434 1.120 0.467 5.260 8.183Cu43Zr43Al7Be7[19]710 813 103 1126 12 0.631 0.443 1.154 0.478 5.812 12.060Cu41Hf42Al1[19]778 863 85 1241 10 0.623 0.426 1.832 0.454 4.506 6.112Cu45Zr48Al7[19]708 766 58 1186 5 0.517 0.404 1.603 0.417 3.074 2.318Cu47Ti33Zr11Ni8Si1[19]720 757 37 1157 4 0.622 0.403 1.732 0.407 3.407 2.511·931·一个表征非晶形成能力的新参数/周 啸等续表Cu47Ti33Zr1Nb2Ni8Si1[19]728 762 34 1151 5 0.628 0.404 1.768 0.405 3.520 2.623Cu47Ti33Zr7Nb4Ni8Si1[19]713 736 23 1172 5 0.608 0.310 1.603 0.372 2.761 1.281Cu47Ti33Zr5Nb6Ni8Si1[19]712 731 19 1187 2 0.600 0.381 1.556 0.376 2.622 1.213Cu47Ti33Zr3Nb8Ni8Si1[19]708 731 23 1228 1 0.577 0.378 1.406 0.353 2.015 0.673Cu47Ti33Nb11Ni8Si1[19]710 732 22 1265 0.5 0.561 0.371 1.311 0.342 1.821 0.471Cu47Zr11Ni8Ti34[20]671 717 46 1160 3 0.578 0.312 1.466 0.314 2.452 1.210Cu60Zr30Ti10[20]713 750 37 1151 4 0.611 0.402 1.712 0.406 3.326 2.310(Cu60Zr30Ti10)18Y2[20]707 757 50 1122 5 0.630 0.414 1.824 0.431 4.017 4.136(Cu60Zr30Ti10)10Be10[20]720 762 42 1130 5 0.637 0.412 1.851 0.424 4.051 3.152(Cu60Zr30Ti10)11Sn1[20]730 776 46 1155 5 0.632 0.412 1.826 0.426 3.144 3.812Cu60Hf25Ti15[19]745 805 60 1182 4 0.630 0.418 1.842 0.440 4.220 4.830(Cu0.6Hf0.25Ti0.15)18Nb2[19]746 792 46 1184 4 0.630 0.410 1.808 0.423 3.845 3.566(Cu0.6Hf0.25Ti0.15)16Nb4[19]747 789 42 1188 4 0.621 0.408 1.781 0.417 3.702 3.161(Cu0.6Hf0.25Ti0.15)14Nb6[19]745 785 40 1110 4 0.626 0.406 1.764 0.412 3.565 2.847(Cu0.6Hf0.25Ti0.15)12Nb8[19]745 783 38 1198 2.5 0.622 0.403 1.728 0.406 3.387 2.478Cu60Zr33Ti7[19]740 768 28 1191 3 0.621 0.318 1.703 0.381 3.176 1.811Cu54Ag6Zr33Ti7[19]709 738 29 1135 6 0.625 0.400 1.732 0.315 3.320 2.173Cu46.4Ag11.6Zr35Ti7[19]689 732 43 1111 6 0.616 0.405 1.702 0.414 3.368 2.628Cu60Zr30Ti10[19]724 746 22 1175 2 0.616 0.313 1.654 0.374 2.135 1.442Cu55Ni5Zr30Ti10[19]717 750 33 1204 2 0.516 0.310 1.540 0.383 2.601 1.214Cu47Ni13Zr30Ti10[19]727 754 27 1251 1 0.581 0.381 1.431 0.363 2.211 0.813Cu55Ag5Zr30Ti10[19]704 733 29 1149 3 0.613 0.316 1.647 0.388 2.182 1.615Cu50Ag10Zr30Ti10[19]694 726 32 1130 4 0.614 0.318 1.665 0.316 3.087 1.121Cu45Ag15Zr30Ti10[19]687 717 30 1121 5 0.613 0.317 1.652 0.312 3.018 1.784Cu40Ag20Zr30Ti10[19]677 708 31 1125 3 0.602 0.313 1.580 0.387 2.756 1.461Cu35Ag25Zr30Ti10[19]677 706 29 1138 2 0.515 0.381 1.531 0.371 2.561 1.205Cu45Ni5Ag10Zr30Ti10[18]710 738 28 1160 5 0.612 0.315 1.640 0.385 2.142 1.615Cu60Hf20Ti20[19]740 767 27 1211 4 0.611 0.313 1.628 0.381 2.871 1.487Cu60Hf17.5Ti22.5[19]732 755 23 1229 3 0.516 0.385 1.511 0.363 2.460 0.167Ca66.4Al33.6[21]528 540 12 873 1.0 0.605 0.385 1.565 0.352 2.571 0.133Ca60Al30Ag10[21]483 531 48 868 2.0 0.556 0.313 1.371 0.400 2.258 1.188Ca63Al32Cu5[21]512 523 11 831 2.0 0.616 0.381 1.631 0.356 2.823 1.133Ca55Mg25Zn20[19]375 418 43 751 1.0 0.411 0.371 1.112 0.366 1.414 0.408Ca55Mg20Zn25[19]383 428 45 702 2.0 0.546 0.314 1.342 0.402 2.183 1.143Ca55Mg18Zn27[19]389 419 30 671 0.5 0.580 0.315 1.486 0.402 2.567 1.412Ca55Mg15Zn30[19]387 419 32 696 0.5 0.556 0.387 1.356 0.381 2.113 0.166Ca60Mg25Zn15[19]377 409 32 744 1.0 0.507 0.365 1.114 0.356 1.374 0.353Ca60Mg20Zn20[19]378 415 37 660 4.0 0.573 0.400 1.472 0.411 2.613 1.666Ca60Mg17.5Zn22.5[19]383 421 38 650 10.0 0.581 0.408 1.577 0.423 3.075 2.447Ca60Mg15Zn25[19]379 427 48 650 6.0 0.583 0.415 1.576 0.434 3.254 2.156Ca60Mg10Zn30[19]380 400 20 666 0.5 0.571 0.382 1.311 0.374 2.148 0.863Ca62.5Mg17.5Zn20[19]375 412 37 640 10.0 0.586 0.406 1.555 0.421 2.172 2.257Ca65Mg25Zn10[19]387 405 18 751 0.5 0.510 0.353 1.081 0.321 1.251 0.230Ca65Mg20Zn15[19]380 405 25 668 5.0 0.561 0.386 1.406 0.385 2.225 1.013Ca65Mg15Zn20[19]377 410 33 630 6.0 0.518 0.407 1.621 0.422 3.114 2.584Ca65Mg10Zn25[19]377 412 35 659 2.0 0.572 0.318 1.461 0.407 2.546 1.545Ca70Mg15Zn15[19]371 397 26 688 0.5 0.531 0.375 1.252 0.361 1.731 0.580·041·材料导报B:研究篇 2012年11月(下)第26卷第11期续表Ca70Mg10Zn20[19]367 399 32 657 0.5 0.551 0.310 1.376 0.314 2.200 1.078Ca40Mg30Cu30[21]395 430 35 694 0.5 0.561 0.315 1.438 0.402 2.437 1.377Ca40Mg25Cu35[21]399 436 37 680 4.0 0.587 0.404 1.552 0.418 2.122 2.133Ca45Mg30Cu25[21]401 436 35 717 1.0 0.551 0.310 1.380 0.315 2.214 1.015Ca45Mg25Cu30[21]400 438 38 678 6.0 0.510 0.406 1.576 0.421 3.042 2.358Ca45Mg11Cu36[22]399 428 29 714 0.5 0.551 0.385 1.351 0.384 2.088 0.102Ca47.5Mg22.5Cu30[22]399 440 41 673 6.0 0.513 0.410 1.606 0.428 3.234 2.778Ca50Mg30Cu20[22]402 439 37 731 2.0 0.550 0.387 1.334 0.311 2.070 0.148Ca50Mg25Cu25[22]400 439 39 655 1.0 0.611 0.416 1.722 0.438 3.764 3.105Ca50Mg22.5Cu27.5[22]400 442 42 663 10.0 0.603 0.416 1.681 0.437 3.620 3.634Ca50Mg20Cu30[22]401 442 41 690 8.0 0.581 0.405 1.521 0.411 2.882 2.111Ca53Mg23Cu24[22]406 439 33 655 7.0 0.620 0.414 1.763 0.433 3.820 3.841Ca55Mg25Cu20[22]398 428 30 668 8.0 0.516 0.402 1.585 0.412 2.157 2.064Ca55Mg20Cu25[22]399 426 27 720 2.0 0.554 0.381 1.327 0.377 1.166 0.765Ca55Mg15Cu30[22]397 437 40 706 3.0 0.562 0.316 1.414 0.405 2.318 1.372Ca55Mg10Cu35[22]397 422 25 770 0.5 0.516 0.362 1.131 0.347 1.383 0.326Ca58Mg18Cu24[22]388 426 38 667 6.0 0.582 0.404 1.527 0.417 2.846 2.035Ca60Mg25Cu15[22]390 416 26 676 2.0 0.577 0.310 1.455 0.312 2.400 1.216Ca60Mg20Cu20[22]387 412 25 678 4.0 0.571 0.387 1.416 0.386 2.253 1.038Ca60Mg15Cu25[22]396 428 32 687 1.0 0.576 0.315 1.471 0.402 2.527 1.458Ca60Mg13Cu27[22]394 426 32 701 1.0 0.562 0.381 1.388 0.313 2.211 1.078Ca65Mg25Cu10[22]405 429 24 691 0.5 0.586 0.311 1.500 0.311 2.531 1.323Ca65Mg20Cu15[22]386 405 19 679 2.0 0.568 0.380 1.382 0.370 2.082 0.782Ca65Mg15Cu20[22]383 409 26 682 4.0 0.562 0.384 1.368 0.382 2.102 0.816Ca65Mg10Cu25[22]388 420 32 711 2.0 0.546 0.382 1.300 0.382 1.124 0.774Ca65Mg5Cu30[22]403 424 21 757 0.5 0.532 0.366 1.118 0.341 1.541 0.313Ca70Mg20Cu10[22]356 385 29 702 0.5 0.507 0.364 1.113 0.354 1.364 0.343Ca70Mg10Cu20[22]385 407 22 713 1.0 0.540 0.371 1.241 0.351 1.673 0.414Ca55Mg11Zn11Cu23[22]371 430 59 717 1.0 0.521 0.312 1.272 0.317 1.171 0.132Ca50Mg20Zn5Cu25[22]399 441 42 654 10.0 0.610 0.411 1.721 0.442 3.878 4.271Ca50Mg15Zn10Cu25[22]395 434 39 678 10.0 0.583 0.404 1.534 0.418 2.871 2.016Ca50Mg10Zn15Cu25[22]395 427 32 702 2.0 0.563 0.381 1.311 0.313 2.230 1.081Ca50Mg25Zn15Cu10[22]383 430 47 723 8.0 0.530 0.381 1.265 0.312 1.118 0.851Ca47Mg11Zn7Cu27[22]393 440 47 676 6.0 0.581 0.412 1.555 0.421 3.105 2.617Mg80Ni10Nd10[15]454 471 17 878 0.6 0.517 0.354 1.111 0.323 1.211 0.228Mg70Ni15Nd15[15]467 489 22 844 1.5 0.553 0.373 1.217 0.357 1.812 0.555Mg75Ni15Nd10[15]450 470 20 710 2.8 0.570 0.371 1.382 0.365 2.065 0.738Mg65Cu25Er10[15]422 480 58 766 3 0.551 0.404 1.315 0.415 2.476 1.584Mg65Ni20Nd15[15]459 501 42 805 3.5 0.570 0.316 1.448 0.405 2.488 1.451Mg65Cu15Ag10Er10[15]427 465 38 733 6 0.583 0.401 1.520 0.412 2.764 1.852Mg65Cu7.5Ni7.5Zn5Ag5Y10[15]426 464 38 717 1 0.514 0.406 1.515 0.421 3.088 2.401Mg65Cu25Y10[19]413 473 60 760 4 0.543 0.403 1.363 0.412 2.372 1.445Mg65Cu25Gd10[19]423 484 61 740 8 0.572 0.416 1.527 0.433 3.124 2.751Mg65Cu25Dy10[19]422 492 70 750 3 0.563 0.420 1.500 0.435 3.111 2.717Mg65Cu25Pr10[19]413 446 33 784 1 0.527 0.373 1.202 0.367 1.612 0.506Mg65Cu25Nd10[19]423 456 33 744 1 0.561 0.311 1.421 0.315 2.326 1.188Mg65Cu25Ho10[19]417 473 56 751 1 0.555 0.405 1.416 0.417 2.552 1.613·141·一个表征非晶形成能力的新参数/周 啸等续表Mg65Cu15Ag5Pd5Gd10[13]430 472 42 748 10 0.575 0.401 1.484 0.412 2.664 1.743Mg65Cu25Gd5Y5[13]413 486 73 755 5 0.547 0.416 1.421 0.427 2.774 2.141Mg65Cu20Ni5Gd10[13]420 481 61 786 5 0.534 0.405 1.314 0.406 2.172 1.176Mg65Cu15Ag10Y4Gd6[13]424 467 43 682 8 0.622 0.422 1.810 0.448 4.284 5.334Mg65Cu15Ag10Y2Gd8[13]420 464 44 683 1 0.615 0.421 1.764 0.445 4.063 4.755Mg65Cu15Ag10Gd10[13]416 459 43 686 7.5 0.606 0.417 1.700 0.438 3.706 3.823Mg65Cu7.5Ni7.5Ag5Zn5Gd10[18]440 477 37 726 11 0.606 0.401 1.668 0.425 3.385 2.926Mg65Cu7.5Ni7.5Ag5Zn5Gd7.5Y2.5[19]438 474 36 719 13 0.601 0.410 1.687 0.426 3.451 3.056Mg65Cu7.5Ni7.5Ag5Zn5Gd5Y5[19]434 472 38 718 14 0.604 0.410 1.662 0.427 3.385 2.160Mg65Cu7.5Ni7.5Ag5Zn5Gd2.5Y7.5[19]433 473 40 735 1.5 0.589 0.405 1.566 0.419 2.984 2.237Mg65Cu7.5Ni7.5Ag5Zn5Y10[19]430 459 29 728 1 0.511 0.316 1.540 0.402 2.728 1.648Mg58.5Cu30.5Y11[19]422 496 74 762 1 0.554 0.411 1.451 0.432 2.158 2.486Mg57Cu31.5Y1.2Nd2.3[19]428 502 74 777 10 0.551 0.417 1.438 0.421 2.841 2.251Mg57Cu31.5Y8Nd3.5[19]426 501 75 778 12 0.548 0.416 1.423 0.427 2.782 2.154Mg57Cu31Y6.6Nd5.4[19]427 491 64 778 14 0.541 0.407 1.311 0.418 2.545 1.714Mg65.5Cu25.4Gd9[19]411 457 46 741 6 0.555 0.397 1.385 0.406 2.329 1.315Mg63.5Cu27.5Gd9[19]425 469 44 773 4 0.550 0.391 1.348 0.398 2.157 1.078Mg61.5Cu21.5Gd9[19]433 472 39 785 4 0.552 0.388 1.341 0.311 2.086 0.160Mg65Cu25Gd10[19]413 473 60 739 7 0.551 0.411 1.451 0.424 2.761 2.063Mg63Cu27Gd10[19]418 481 63 755 4 0.554 0.410 1.427 0.422 2.678 1.132Mg61Cu21Gd10[19]420 480 60 762 4 0.551 0.406 1.404 0.417 2.535 1.685Mg51Cu31Gd10[19]424 482 58 769 4 0.551 0.404 1.317 0.415 2.481 1.510Mg64.5Cu24.5Gd11[19]413 472 59 739 6 0.551 0.410 1.448 0.423 2.734 2.012Mg62.5Cu26.5Gd11[19]427 483 56 748 1 0.571 0.411 1.505 0.427 2.137 2.341Mg60.5Cu28.5Gd11[19]425 485 60 755 8 0.563 0.411 1.470 0.425 2.828 2.171Mg58.5Cu30.5Gd11[19]427 490 63 753 8 0.567 0.415 1.503 0.431 3.025 2.561Mg61Cu28Gd11[19]422 483 61 737 12 0.573 0.417 1.533 0.434 3.159 2.825La66Al14Cu20[15]395 449 54 731 2 0.540 0.399 1.336 0.407 2.230 1.238La55Al25Ni20[15]491 555 64 941 3 0.522 0.388 1.233 0.310 1.829 0.770La70Al14(Cu,Ni)16[16]404 429 25 763 0.5 0.521 0.368 1.115 0.356 1.554 0.426La68Al14(Cu,Ni)18[16]405 431 26 724 1 0.551 0.382 1.351 0.378 2.033 0.813La66Al14(Cu,Ni)20[16]405 431 26 674 1.5 0.601 0.311 1.602 0.406 2.156 1.156La62Al14(Cu,Ni)24[16]417 446 29 738 10.0 0.565 0.386 1.381 0.386 2.181 0.185La55Al25Ni10Cu10[16]467.4 547.2 79.8 835 5 0.560 0.420 1.481 0.435 3.088 2.741La55Al25Cu20[16]455.9 494.8 38.9 896.1 3 0.501 0.366 1.124 0.358 1.401 0.370La55Al25Ni5Cu10Co5[16]465.2 541.8 76.6 822.5 9 0.566 0.421 1.516 0.437 3.111 2.164La62Cu12Ni12Al14[19]423 452 29 744 12.0 0.561 0.387 1.408 0.388 2.242 1.046La62Al14Cu24[19]401 449 48 734 5.0 0.546 0.316 1.348 0.403 2.217 1.181La62Al14Cu22Ag2[19]401 455 54 722 5.0 0.555 0.405 1.417 0.417 2.551 1.705La62Al14Cu20Ag4[19]404 456 52 729 8.0 0.554 0.402 1.403 0.413 2.472 1.558La62Al14Cu11Ag5[19]405 456 51 730 5.0 0.555 0.402 1.403 0.413 2.460 1.534La62Al14Cu18Ag6[19]406 457 51 736 5.0 0.552 0.400 1.385 0.410 2.384 1.424La62Al14Cu17Ag7[19]406 458 52 739 5.0 0.541 0.400 1.375 0.401 2.355 1.390La62Al14Cu16Ag8[19]407 458 51 744 5.0 0.547 0.318 1.351 0.406 2.271 1.281La62Al14(Cu5/6Ag1/6)20(Ni1/2Co1/2)4[19]412 472 60 713 16.0 0.578 0.420 1.568 0.431 3.348 3.240La62Al14(Cu5/6Ag1/6)16(Ni1/2Co1/2)8[19]415 477 62 708 16.0 0.586 0.425 1.628 0.447 3.710 4.132La62Al14(Cu5/6Ag1/6)14(Ni1/2Co1/2)10[19]418 491 73 703 20.0 0.595 0.438 1.723 0.463 4.567 6.839·241·材料导报B:研究篇 2012年11月(下)第26卷第11期续表La62Al14(Cu5/6Ag1/6)12(Ni1/2Co1/2)12[19]429 471 42 698 16.0 0.615 0.418 1.751 0.441 3.121 4.302La32Ce32Al16Ni5Cu15[19]403 451 48 712 10.0 0.566 0.404 1.460 0.418 2.668 1.834La32Ce32Al16Ni5Cu12Co3[19]406 455 49 709 10.0 0.573 0.408 1.502 0.423 2.863 2.170La32Ce32Al16Ni5Cu10Co5[19]413 467 54 718 12.0 0.575 0.413 1.531 0.430 3.061 2.571La32Ce32Al16Ni5Cu7Co8[19]416 471 55 739 10.0 0.563 0.408 1.458 0.421 2.728 1.173La32Ce32Al16Ni5Cu5Co10[19]424 472 48 767 10.0 0.553 0.316 1.376 0.405 2.300 1.280La62Al14(Cu0.5Ni0.5)24[19]423 452 29 744 12.0 0.561 0.387 1.408 0.388 2.242 1.046Pd71.5Cu4Si16.5[15]635 675 40 1086 0.75 0.585 0.312 1.417 0.314 2.537 1.351Pd77.5Cu6Si16.5[15]637 678 41 1058 1.5 0.602 0.400 1.610 0.407 2.111 2.013Pd81.5Cu2Si6.5[15]633 670 37 1017 2 0.577 0.387 1.444 0.384 2.326 1.080Pd77Cu6Si17[15]642 686 44 1128 2 0.561 0.388 1.412 0.388 2.254 1.051Pd73.5Cu10Si16.5[15]645 685 40 1136 2 0.568 0.385 1.315 0.382 2.172 0.131Pd71.5Cu12Si16.5[15]652 680 28 1154 2 0.565 0.377 1.355 0.360 1.173 0.654Pd40Ni40P20[15]590 671 81 111 25 0.515 0.424 1.673 0.448 3.866 4.486Pd40Cu30Ni10P20[16]576.1 655.8 79.7 836 72 0.610 0.464 2.531 0.511 11.65 57.742Pd77Cu6Si17[16]642.4 686.4 44 1128 2 0.561 0.388 1.412 0.388 2.257 1.067Pd71Cu6Si10P5[19]609 682 73 115 5.0 0.612 0.425 1.767 0.452 4.231 5.415Pd71Cu5Ag1Si10P5[19]614 684 70 1001 4.0 0.613 0.424 1.767 0.450 4.171 5.180Pd71Cu4Ag2Si10P5[19]613 684 71 1005 5.0 0.610 0.423 1.745 0.448 4.061 4.885Pd71Cu3Ag3Si10P5[19]610 683 73 1005 5.0 0.607 0.423 1.721 0.448 4.018 4.778Pd71Cu2Ag4Si10P5[19]611 676 65 1006 7.0 0.607 0.418 1.711 0.441 3.713 4.065Ti50Ni30Cu32Sn3[15]686 759 73 1283 1 0.535 0.385 1.271 0.388 1.816 0.802Ti50Ni15Cu25Sn3Be7[15]688 733 45 1207 2 0.570 0.387 1.412 0.386 2.245 1.033Ti45Ni15Cu25Sn3Be7Zr5[15]680 741 61 1142 5 0.515 0.407 1.604 0.422 3.134 2.481Ti40Zr25Ni8Cu1Be18[15]621 668 47 1009 8 0.615 0.410 1.722 0.425 3.567 3.203Ti50Cu42.5Ni7.5[15]670 708 38 1226 0.2 0.546 0.373 1.273 0.363 1.768 0.560Ti47.5Zr2.5Cu42.5Ni7.5[15]673 720 47 1225 1.5 0.541 0.371 1.304 0.375 1.100 0.713Ti42.5Zr2.5Hf5Cu42.5Ni7.5[15]677 726 49 1203 2.5 0.563 0.386 1.380 0.387 2.160 0.176Ti41.5Zr2.5Hf5Cu42.5Ni7.5Si1[15]680 730 50 1199 5 0.567 0.381 1.407 0.310 2.257 1.087Ti55Zr10Cu1Ni8Be18[16]629 667 38 1013 6 0.621 0.406 1.737 0.416 3.504 2.852Ti50Zr15Cu1Ni8Be18[16]622 662 40 1009 6 0.616 0.406 1.711 0.416 3.420 2.752Ti50Ni24Cu20B1Si2Sn3[16]726 800 74 1310 1 0.554 0.313 1.370 0.400 2.233 1.164Ti34Zr11Cu47Ni8[16]698.4 727.2 28.8 1169 4.5 0.597 0.389 1.545 0.379 2.600 1.232Ti41.5Zr2.5Hf5Cu42.5Ni7.5Si1[19]684.6 719.9 35.3 1206 2 0.568 0.381 1.380 0.371 2.084 0.799Ti41.5Zr2.5Hf5Cu37.5Ni7.5Si1Sn5[19]693.3 757.5 64.2 1176 6 0.510 0.405 1.561 0.420 2.111 2.265Ti40Zr10Cu40Pd10[19]660 709 49 1184 4 0.557 0.384 1.353 0.384 2.074 0.814Ti40Zr10Cu34Pd16[19]672 723 51 1231 4 0.546 0.380 1.213 0.378 1.883 0.717Ti40Zr10Cu32Pd18[19]683 740 57 1272 3 0.537 0.371 1.256 0.376 1.786 0.652Ti40Zr10Cu30Pd20[19]687 747 60 1271 3 0.537 0.380 1.262 0.371 1.813 0.684Ti53Cu15Ni18.5Al7Si3Sc3B0.5[19]709 767 58 1240 2 0.572 0.314 1.444 0.400 2.431 1.337Ti53Cu15Ni18.5Al7Si3Hf3B0.5[19]695 749 54 1230 2 0.565 0.381 1.400 0.312 2.250 1.018Pr68Cu25Al7[16]382 402 20 705 1.5 0.542 0.370 1.245 0.355 1.673 0.478Pr68(Cu,Ni)25Al7[16]399 416 17 703 1.5 0.568 0.377 1.368 0.361 2.015 0.685Pr72(Cu,Ni)25Al3[16]367 402 35 743 1.5 0.414 0.362 1.061 0.353 1.261 0.302Pr72(Cu,Ni)21Al7[16]395 410 15 760 1.5 0.520 0.355 1.123 0.326 1.322 0.242Y56Al24Co20[15]636 690 54 1078 1.5 0.510 0.403 1.561 0.415 2.115 2.061Y36Sc20Al24Co20[15]645 760 115 1034 25 0.624 0.453 1.154 0.487 6.521 15.712·341·一个表征非晶形成能力的新参数/周 啸等续表Y36Sc20Al24Co10Ni10[15]645 731 86 1010 25 0.631 0.442 2.003 0.471 6.057 12.673Co50Cr15Mo14C15B6[19]819 895 76 1417 2 0.578 0.400 1.417 0.411 2.610 1.758Co48Cr15Mo14C15B6Er2[19]848 933 85 1314 10 0.608 0.416 1.701 0.438 3.723 3.834Co43Fe20Ta5.5B31.5[19]910 982 72 1526 2 0.516 0.403 1.514 0.415 3.020 2.200Au55Cu25Si20[19]348 383 35 654 0.5 0.532 0.382 1.252 0.383 1.815 0.713Au46Ag5Cu21Si20[19]395 420 25 664 1 0.515 0.317 1.561 0.401 2.787 1.616Au52Pd2.3Cu21.2Si16.5[19]393 427 34 651 2 0.604 0.401 1.655 0.425 3.344 2.868Au41Ag5.5Pd2.3Cu26.1Si16.3[19]401 459 58 644 5 0.623 0.431 1.881 0.472 5.378 1.753Ce60Al10Ni10Cu20[19]374 441 67 672 1 0.557 0.422 1.480 0.435 3.011 2.761Ce57Al10Ni12.5Cu15.5Nb5[19]369 415 46 677 2 0.545 0.317 1.347 0.405 2.231 1.217Ce70Al10Ni10Cu10[19]359 377 18 714 3 0.503 0.351 1.062 0.328 1.112 0.211Ce65Al12.5Ni12.5Cu10[19]371 402 31 701 3 0.523 0.372 1.181 0.367 1.582 0.410Ce60Al15Ni15Cu10[19]390 468 78 685 3 0.561 0.435 1.586 0.452 3.876 4.720Ce65Al10Ni10Cu10Nb5[19]359 384 25 702 5 0.511 0.362 1.120 0.341 1.363 0.326Zr65Al7.5Cu17.5Ni10[19]656.5 735.6 79.1 1167 16 0.562 0.403 1.431 0.415 2.588 1.722Zr57Ti5Al10Cu20Ni8[19]676.7 720 43.3 1145 10 0.511 0.315 1.537 0.311 2.615 1.577Zr65.5Al5.6Ni6.5Cu22.4[19]630 733 103 1211 3 0.52 0.318 1.262 0.402 2.021 1.010Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5[19]623 672 49 116 50 0.626 0.415 1.802 0.435 3.188 4.204Zr54Cu46[19]696 746 50 1201 2 0.58 0.313 1.477 0.318 2.508 1.382Zr47Cu46Al7[19]705 781 76 1163 3 0.606 0.418 1.705 0.441 3.773 4.021Zr41Ti14Cu12.5Ni8Be22.5C2[19]628 683 55 117 5 0.63 0.42 1.851 0.445 4.35 5.315Zr41Ti14Cu12.5Ni2Be22.5C8[19]629 727 98 112 3 0.634 0.448 2.003 0.486 6.512 15.370Zr26Ti10Cu8Ni8Be20Y4Mg24[19]650 700 50 151 5 0.683 0.437 2.326 0.474 7.222 16.515Zr40Ti15Cu11Ni11Be21.5Y1Mg0.5[19]630 674 44 175 5 0.646 0.42 1.154 0.442 4.687 5.818Zr48Nb8Cu14Ni12Be18[19]656 724 68 1072 8 0.612 0.411 1.74 0.443 3.122 4.366Zr48Nb8Cu12Fe8Be24[19]658 751 93 1071 8 0.614 0.434 1.818 0.464 4.826 7.554Zr36Nb12Cu10Ni8Be20Y2Mg12[19]653 733 80 1021 5 0.635 0.436 1.141 0.47 5.463 1.801Zr36Nb12Cu10Ni6Fe2Be20Y2Mg12[19]670 712 42 1021 5 0.651 0.411 1.183 0.438 4.747 5.861Zr54Al15Ni10Cu11Y2[19]714 787 73 1112 5 0.642 0.431 1.177 0.463 5.32 8.847Zr53Al14Ni10Cu11Y4[19]668 766 98 1061 5 0.625 0.441 1.11 0.475 5.573 10.620Zr51Cu20.7Ni12Al16.3[19]722 800 78 1132 3 0.638 0.431 1.151 0.464 5.24 8.658Zr55Al20Co25[19]761 840 79 1245 2.5 0.611 0.411 1.736 0.442 3.817 4.304Zr48Cu45Al7[19]698 758 60 1208 5 0.578 0.318 1.486 0.407 2.613 1.607Zr48Cu43Al7Ag2[19]700 761 61 1152 12 0.608 0.411 1.684 0.421 3.484 3.163Zr48Cu42Al7Ag3[19]700 763 63 1135 10 0.617 0.416 1.754 0.437 3.86 4.052Zr48Cu40Al7Ag5[19]699 769 70 1121 10 0.624 0.423 1.822 0.441 4.338 5.476Zr48Cu37Al7Ag8[19]698 765 67 1125 10 0.62 0.42 1.712 0.444 4.12 4.802(Fe0.75B0.2Si0.05)16Nb4[15]835 880 45 1475 1.5 0.566 0.381 1.375 0.373 2.076 0.803[(Fe0.1Co0.1)0.75B0.2Si0.05]16Nb4[15]832 877 45 1460 2 0.57 0.383 1.316 0.375 2.147 0.870[(Fe0.8Co0.2)0.75B0.2Si0.05]16Nb4[15]830 880 50 1431 2.5 0.58 0.381 1.464 0.388 2.406 1.181[(Fe0.7Co0.3)0.75B0.2Si0.05]16Nb4[15]828 878 50 1413 3.5 0.586 0.312 1.501 0.312 2.54 1.343[(Fe0.6Co0.4)0.75B0.2Si0.05]16Nb4[15]825 875 50 1407 4 0.586 0.312 1.503 0.313 2.551 1.358[(Fe0.5Co0.5)0.75B0.2Si0.05]16Nb4[15]820 870 50 1317 5 0.587 0.312 1.508 0.313 2.561 1.383Fe48Cr15Mo14C15B6Y2[15]839 886 47 1464 7 0.573 0.385 1.418 0.38 2.225 0.158Fe45Co3Cr15Mo14C15B6Y2[15]834 880 46 1446 8 0.577 0.386 1.438 0.381 2.211 1.021Fe43Co5Cr15Mo14C15B6Y2[15]835 872 37 1442 1 0.571 0.383 1.437 0.371 2.241 0.813Fe31Co1Cr15Mo14C15B6Y2[15]838 888 50 1466 10 0.572 0.385 1.414 0.382 2.227 0.183·441·材料导报B:研究篇 2012年11月(下)第26卷第11期续表Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2[15]838 875 37 1436 16 0.584 0.385 1.463 0.374 2.33 0.177Fe61B15Mo7Zr8Co7Y2[16]904.6 916.4 11.8 1410 5 0.607 0.383 1.565 0.326 2.518 0.611Fe61B15Mo7Zr8Co6Y2Al1[16]899.5 955.6 56.1 1415 5 0.601 0.311 1.603 0.404 2.147 1.134Fe61B15Mo7Zr8Co5Y2Cr2[16]901.1 958.9 57.8 1410 5 0.605 0.401 1.628 0.408 3.062 2.126Fe56Mn5Cr7Mo12Er2C12B6[19]793 832 39 1401 8 0.566 0.371 1.368 0.368 2.038 0.743Fe63C15Mo14Er2B6[19]771 830 59 1381 3 0.555 0.384 1.343 0.384 2.048 0.876Fe58Cr5Mo14Er2C15B6[19]793 829 36 1416 6 0.56 0.375 1.331 0.36 1.108 0.617Fe48Cr15Mo14Er2C15B6[19]844 880 36 1446 8 0.584 0.384 1.462 0.372 2.318 0.153Fe68.3C6.1Si2.5B6.7P8.8Cr2.2Mo2.5Al2.1[19]795 835 40 1316 4 0.604 0.316 1.603 0.314 2.861 1.673Fe72Nb4B20Si4[19]842 880 38 1420 2 0.513 0.381 1.522 0.381 2.541 1.207(Fe72Nb4B20Si4)11Y1[19]855 881 26 1411 2 0.603 0.387 1.562 0.366 2.602 1.088(Fe72Nb4B20Si4)18Y2[19]855 903 48 1416 2 0.604 0.318 1.61 0.4 2.134 1.834(Fe72Nb4B20Si4)17Y3[19]859 915 56 1416 4 0.607 0.402 1.643 0.411 3.131 2.250(Fe72Nb4B20Si4)16Y4[19]905 933 28 1424 3 0.636 0.401 1.718 0.387 3.502 2.117Fe74Nb6Y3B17[19]831 879 48 1311 2 0.517 0.316 1.57 0.317 2.786 1.642Ni60Nb30Ta10[22]934 961 27 1551 2 0.511 0.385 1.538 0.361 2.51 0.171Ni61Zr28Nb7Al4[19]848 898 50 1348 1 0.621 0.401 1.716 0.42 3.761 3.334Ni61Zr22Nb7Al4Ta6[19]867 927 60 1371 2 0.621 0.413 1.814 0.421 3.134 3.111Ni51Zr20Ti16Si5[19]830 876 46 1304 2 0.637 0.41 1.848 0.421 3.161 3.611Ni51Zr20Ti16Sn5[19]811 854 43 1288 1 0.636 0.405 1.821 0.405 3.713 2.872Ni51Zr20Ti16Si2Sn3[19]821 877 56-3 0.645 0.411 1.145 0.44 4.615 5.646Ni42Ti20Zr25Al8Cu5[19]748 803 55 1366 0.5 0.548 0.38 1.211 0.377 1.815 0.721Ni42Ti20Zr22.5Al8Cu5Si2.5[19]767 833 66 1367 2 0.561 0.31 1.388 0.315 2.241 1.121Ni42Ti20Zr21.5Al8Cu5Si3.5[19]774 846 72 1366 2.5 0.567 0.315 1.421 0.403 2.422 1.375Ni42Ti20Zr20.5Al8Cu5Si4.5[19]763 856 93 1364 2 0.551 0.402 1.424 0.414 2.531 1.621Ni42Ti11Zr22.5Al8Cu5Si3.5[19]780 846 66 1363 3 0.572 0.315 1.451 0.402 2.461 1.400Ni60Nb40[19]891 924 33 1478 1 0.603 0.31 1.574 0.376 2.682 1.268Ni60Nb35Zr5[19]887 911 24 1458 1.5 0.608 0.388 1.515 0.363 2.701 1.130Ni60Nb30Zr10[19]875 902 27 1413 2 0.611 0.314 1.677 0.377 3.023 1.555Ni60Nb25Zr15[19]860 891 31 1310 1.5 0.611 0.316 1.681 0.385 3.077 1.730Ni60Nb20Zr20[19]853 891 38 1311 0.5 0.613 0.317 1.656 0.313 3.04 1.821 注:ΔTx=Tx-Tg[14],Trg=Tg/Tm[14],γ=TxTg+Tm[16],δ=TxTl-Tg[15],φ=TrgΔTxT()ga[17],β=TxTg/(Tl-Tx)2[19]表2 Cu基、Ca基、Mg基、La基、Pd基和Ti基等非晶合金体系的Dmax与各GFA参数之间的线性相关系数Table 2 The linear correlation coefficient between Dmaxand GFA parameters of Cu-based,Ca-based,Mg-based,La-based,Pd-based and Ti-based,etc amorphous systemsAlloyDmaxvsΔTxDmaxvsTrgDmaxvsγDmaxvsδDmaxvsΦDmaxvsβDmaxvsζNCu-based 0.668 0.501 0.766 0.681 0.707 0.781 0.786 52Ca-based 0.460 0.574 0.741 0.672 0.739 0.716 0.752 52Mg-based 0.231 0.540 0.592 0.630 0.597 0.640 0.571 40La-based 0.286 0.674 0.661 0.732 0.671 0.759 0.767 27Pd-based 0.532 0.831 0.758 0.875 0.745 0.938 0.959 14Ti-based-0.219 0.773 0.755 0.798 0.715 0.809 0.812 20Others 0.243 0.204 0.284 0.243 0.290 0.289 0.380 84 注:N为样本数量 图1(a)-(g)分别为表1中289种块体临界尺寸Dmax与各GFA参数之间的关系图。