TiC 對Fe55Nb15Ti15Ta15 合金非晶形成能力、微觀組織及熱穩(wěn)定性的影響

唐翠勇 ，謝文彬 ，鄒澤昌 ，孫珍軍 ，陳學永

1) 福建農(nóng)林大學機電工程學院, 福州 350100 2) 福建船政交通職業(yè)學院機械與智能制造學院, 福州 350007

鐵基非晶合金因原子在三維空間呈拓撲密堆長程無序、短程有序排列，具有極高的強度、硬度、耐磨性能、優(yōu)良的軟磁性能和耐腐蝕性能，在航空航天、精密機械、電子信息、民用材料等領域具有廣泛的應用潛力[1-3]。然而，鐵基非晶合金的非晶形成能力不高，三維尺寸僅為厘米級，室溫塑性較低，在室溫切削加工時易發(fā)生脆斷，難以獲得形狀復雜的構件，極大地限制了其在工程中的應用。

目前，鐵基非晶合金在成分設計上通常采取添加B、C、Si、P 等類金屬元素，使高純過冷合金溶液中形成更多的離子鍵或共價鍵來提高合金的非晶形成能力。非晶合金特有的長程無序結構和材料內(nèi)部存在較多的離子鍵或共價鍵是造成材料室溫塑性偏低的主要因素。基于金屬鍵無飽和性和無方向性的特點，設計不含類金屬元素的全金屬組元鐵基非晶合金，使材料內(nèi)部存在更多的金屬鍵，對改善室溫塑性有益[4]。另外，非晶合金作為不含第二相的單相均勻固體，缺少晶體的位錯運動，當應力達到臨界值時，極易發(fā)生局域化的絕熱剪切，形成快速失穩(wěn)擴展的剪切帶而突然脆性斷裂。通過外加第二相陶瓷相，利用陶瓷相與非晶基體相相互作用，阻礙剪切帶擴展，誘導剪切帶分叉和增殖，從而提高非晶合金的室溫塑性[5-6]。TiC 陶瓷相的化學性質(zhì)穩(wěn)定，抗擴散性好，是理想的外加第二相材料。……