镁基大块金属玻璃的研究进展

Mg基大块金属玻璃因其低成本和高比强度而有望成为轻质高强度结构材料,引起人们研究的极大兴趣。综述了Mg基大块金属玻璃的研究情况,重点介绍了新成分设计和力学性能改善等方面的研究情况。

镁基大块金属玻璃的研究进展

彭　浩1,2　李双寿1　黄天佑2

(1.清华大学基础工业训练中心;2.清华大学机械工程系)

摘　要　Mg基大块金属玻璃因其低成本和高比强度而有望成为轻质高强度结构材料,引起人们研究的极大兴趣。综述了

Mg基大块金属玻璃的研究情况,重点介绍了新成分设计和力学性能改善等方面的研究情况。

关键词　Mg基;大块金属玻璃;力学性能;成分设计

中图分类号　TG1391+8　　　　文献标志码　A　文章编号　2008(s)-0058-06

ProgressinResearchonMg2BasedBulkMetallicGlasses

PENGHao

1,2

,LIShuangshou,HUANGTianyou

12

(1.FundamentalIndustryTrainingCenter,2.MechanicalEngineeringDepartment,

TsinghuaUniversity,Beijing100084,P.R.China)

Abstract:Mg2basedbulkmetallicglassesareofhighinterestduetotheirhighstrengthtoweightratioandrelativelylowprice.ThedevelopmentofMg2basedbulkmetallicglassesissummarized,withanem2phasisonthecompositiondesignandthemechanicalpropertiesimprovement.

Keywords:Mg2basedbulkmetallicglasses,compositiondesign,mechanicalproperties　　自1960年Duwez等人[1]制备出玻璃态Au75Si25以来,金属玻璃以其优异的力学性能、加工性能、耐腐蚀性和磁学等性能,引起人们极大的研究兴趣。1974年,毫米级的Pd2Cu2Si大块金属玻璃制备成功后,金属玻璃的制备尺寸不断提高,且研究内容也不断扩大和深化。与其它合金系的大块金属玻璃相比,Mg基大块金属玻璃因其低价格、高强度、低密度和丰富的储存量而有望成为轻质高强度结构材料,具有巨大的应用潜力。

[2]

Mg2Cu基的研究最多。

1.1　Mg2Cu基大块金属玻璃的成分开发

1991年,Inoue等人用金属模铸法制备出直径为4mm的Mg65Cu25Y10金属玻璃棒[3],临界冷却速度约为50K/s[4],而利用高压压铸的方法则可把临界直径提高到7mm[5]。此后,探索新成分Mg2Cu基大块金属玻璃成为Mg基大块金属玻璃研究的热点之一,尤其是

2000年以后,大量的Mg2Cu基大块金属玻璃新成分被相继开发出来,而对新成分的研究主要采用了元素替代和体系元素优化这两种方法。

(1)元素替代法

1　Mg基大块金属玻璃的成分开发

如果单从成分来划分,Mg基大块金属玻璃可大致分为Mg2Cu基、Mg2Ni和Mg2Zn基3大类,其中有关

收稿日期:2008205219

第一作者简介:彭浩,男,1979年出生,博士研究生,清华大学基础工业训练中心,北京(100084),电话:13466534867,E-mail:penghao05@mails.

tsinghua.edu.cn

[18]　HAYASHIT.RotarycarairconditionermadewithPMAl2Si

wroughtalloys[J].MetalPowderReport,1991(5):23229.

[19]　LEECK.EffectsofPbandCuadditionsonmicrostructureand

wearcorrosionresistancebehaviorofPMAl2Sialloys[J].PowderMetallurgy,2006,49(4):3342343.

[20]　张大童,李元元,罗宗强,等.快速凝固高硅铝合金粉末的热挤压

[24]　崔成松,范洪波.喷射沉积Al23.8Li20.8Mg20.4Cu20.13Zr合金的

显微组织与拉伸性能[J].中国有色金属学报,1996,6(4):1272

131.

[25]　潘青林,张新明.快速凝固粉末冶金技术制备Al2Li2Mg2Zr合金的

过程[J].中国有色金属学报,2001,11(1):629.[21]　张大童,李元元,罗宗强.快速凝固过共晶铝硅合金材料的研究进

展[J].轻合金加工技术,2001,29(2):126.

[22]　杨伏良,甘卫平,陈招科,等.快速凝固/粉末冶金制备高硅铝合金

材料的组织与力学性能[J].中国有色金属学报,2004,14(10):

171721722.

[23]　崔成松,米国发.喷射沉积Al22.15Li21.28Mg21.26Cu20.10Zr合

研究[J].轻合金加工技术,1993,21(11):36239.

[26]　doc.xuehai.net.[27]　SIMCHIA,VELTLG.Investigationofwarmcompactionand

sinteringbehaviorofaluminumalloys[J].PowderMetallurgy,2003,46(2):1592164.

[28]　李明怡,宋世驹,康志君.不同类型金属粉末的温压行为[J].粉末

冶金技术,2000,18(4):2612264.[29]　张双益,李元元.温压技术及其致密化机制的研究进展[J].材料科

学与工程,1999,17(4):96299.

金的拉伸断裂行为[J].中国有色金属学报,1997,7(1):1382142.

(编辑:张春明)

58

第1页