巨大ガラス形成能を有する合金液体の粘性測定と最適精密鋳造プロセス

具有巨大玻璃形成能力和最佳精密铸造工艺的合金液粘度测量

• 批准号: 15074219
• 负责人: 山崎 徹
• 金额: $ 33.92万
• 依托单位: University of Hyogo (2004-2007)Himeji Institute of Technology (2003)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15074219/
• 关键词: Zr-Cu-AI-Ni; 金属ガラス; 過冷却液体粘度; 圧子貫入法; 高速加熱; 構造緩和; 平衡液体粘度; Zr-Cu-Al-Ni; Zr-Cu-Al-Ni合金; 過冷却液体; 粘度測定; 貫入法; 結晶化開始温度; 液体粘性; 過剰自由体積; 合金液体粘性; 液体構造; Fe-Ni-B合金; La-Al-Ni合金

Zr-Cu-Al-Ni系金属ガラス合金は優れた機械的性質等を有することから,これら合金を平衡液体状態からの急冷することによる各種の精密金型成形部材の作製や,過冷却液体状態におけるナノ成形加工が試みられている。このため,平衡液体粘性および過冷却液体粘性の温度依存性を測定することが必要とされる。本研究では,Zr-Cu-Al-Ni系金属ガラス合金を用いて,過冷却液体状態における粘度の温度依存性を検討するとともに,静電浮遊型振動法を用いて平衡液体粘性を測定し,同金属ガラス合金の全温度範囲における粘度と温度との関係を求めた。Zr_<55>Cu_<35>Al_<10>Ni_5金属ガラスの過冷却液体領域における粘度の温度依存性を,圧子貫入法により測定したところ,加熱速度が20K/minから400K/minに上昇すると酸化の影響が減少し,粘度は大きく低下した。加熱速度が200K/minの条件で再現性の良い,ほぼ一定の値を得た。 Zr_<55>Cu_<35>Al_<10>Ni_5金属ガラスの平衡液体領域における粘度の温度依存性を,静電浮遊振動法により測定した。融点直上から,温度の上昇とともに粘度の大幅な低下が観察され,1600℃付近では,2×10^<-3>Pa・Sにまで低下し,粘度が低く流動性の高い液体となっていることが明らかである。Zr_<55>^Cu_<35>Al_10Ni_5^金属ガラスの過冷却液体の粘度と平衡液体の粘度を,Vogel Fulcher-Tammaim(VFT)の関係を用いて接続し,全温度範囲における粘度と温度との関係を示した。その結果,本合金の粘度の温度依存性は,比較的Strongな液体と言える。また,Zr-Cu-Al系合金において合金組成がZr-richの亜共晶側にずれると,破壊靭性値が改善され,過冷却液体の粘度の低下が認められ,過冷却液体粘度と機械的特性との相関性があることが示唆された。

The performance of the Zr-Cu-Al-Ni series metal alloy mechanical equipment is characterized by the mechanical properties of the alloy, the balance of the liquid state of the alloy, the rapid cooling of the alloy, the rapid cooling of all kinds of precision metal forming parts, the cooling of the liquid state, the forming of the metal, and the forming of the metal. The temperature dependence of the viscosity of the undercooled liquid is determined by the temperature dependence test. it is necessary to measure the viscosity of the cooling liquid. In this study, Zr-Cu-Al-Ni series of metal alloys were used, the temperature dependence of viscosity was measured by cooling the liquid, the viscosity of the liquid was measured by the static floating vibration method, and the viscosity of the alloy was measured in the full temperature range. The temperature dependence of the temperature dependence of the viscosity of the Zr_<55>Cu_<35>Al_<10>Ni_5 metal in the field of the cooling liquid, the temperature dependence of the viscosity, the temperature dependence of the temperature, the temperature dependence of the viscosity, the temperature dependence of the temperature, the temperature dependence of the temperature, the temperature dependence of the viscosity, the temperature dependence of the temperature, the temperature dependence of the viscosity, the temperature dependence Speed up the 200K/min condition, and then the sex is good, and the speed will be good. Zr_<55>Cu_<35>Al_<10>Ni_5 metal balance liquid field viscosity temperature dependence, static floating vibration method to determine the temperature. The melting point is straight up, the temperature is high, the viscosity is large, the temperature is 1600 ℃, the temperature is 1600 ℃, the temperature is 2 × 10 ^ & lt;-3> Pa S, the viscosity is low, the viscosity is low, the liquid is high, the viscosity is low, and the viscosity is low. Zr_<55> ^ Cu_<35>Al_10Ni_ 5 ^ Metallic temperature, viscosity of undercooled liquid, equilibrium liquid viscosity, Vogel Fulcher-Tammaim (VFT) temperature, full temperature range, viscosity, temperature. The results show that the viscosity and temperature dependence of the alloy is better than that of Strong liquid. The alloy of Zr-Cu-Al series alloy is made of Zr-rich eutectic alloy, the mechanical property is improved, the viscosity of the cooling liquid is low, the viscosity of the cooling liquid is low, and the mechanical properties of the viscosity of the cooling liquid are tested.

项目成果

Volume change in Zr50Cu40Al10 glassy alloys

• DOI: 10.1016/j.jallcom.2006.08.320
• 发表时间: 2007-05
• 期刊: Journal of Alloys and Compounds
• 影响因子: 6.2
• 作者: Y. Yokoyama;T. Yamasaki;P. Liaw;R. Buchanan;A. Inoue

T.Yamasaki, N.Yufune, H.Ushio, D.Okai, T.Fukami, H.M.Kimura, A.Inoue: "Viscosity measurements for Fe-Ni-B and Fe-Ni-Al-B liquid alloys by an oscillating crucible method"Materials Science & Engineering A. (in press). (2004)

T.Yamasaki、N.Yufune、H.Ushio、D.Okai、T.Fukami、H.M.Kimura、A.Inoue：“通过振荡坩埚测量 Fe-Ni-B 和 Fe-Ni-Al-B 液态合金的粘度

「Zr-Cu-Al-NiおよびZr-Cu-Al-Pd系過冷却合金液体の粘度測定」

《Zr-Cu-Al-Ni和Zr-Cu-Al-Pd过冷合金液的粘度测量》

• 发表时间: 2007
• 作者: 山崎 徹;谷本陽佑;菊池丈幸;深見 武;横山嘉彦;木村久道;井上明久.
• 通讯作者: 井上明久.

Viscosity Mesurements of Zr_55Cu_30Al_10Ni_5 Supercooled Liquid Alloy under High-speed Heating Conditions

高速加热条件下Zr_55Cu_30Al_10Ni_5过冷液态合金的粘度测量

• 发表时间: 2007
• 期刊: Materials Science Forum 539-543
• 作者: T.Yamasaki;S.Maeda;D.Okai;T.Fukami;Y.Yokoyama;N.Nishiyama;H.M.Kimura and A.Inoue
• 通讯作者: H.M.Kimura and A.Inoue

Structure Instability of Metallic Glass Zr5OCu4OAl10 in Low Temperature

金属玻璃Zr5OCu4OAl10低温结构不稳定性

• 发表时间: 2007
• 期刊: Materials Science Forum 539-543
• 作者: T.Fukami;M.Fukatani;D.Okai;Y.Akeno;Y.Yokoyama;T.Yamasaki;A.Inoue
• 通讯作者: A.Inoue