金属学报

作者：周秉文, 朱梦奇, 赵进北, 鞠鹏程, 解野, 刘运峰, 孟令刚, 亚斌, 张兴国

单位：1 大连理工大学 材料科学与工程学院 大连 116081；2 大连理工大学宁波研究院 宁波 315016

关键词：块体非晶合金,玻璃形成能力,室温塑性,非晶破片,超压峰值,

为制备兼具大玻璃形成能力和一定塑韧性的锆基非晶合金新成分，实现其在含能破片领域的应用，本工作以Zr-Al-Ni-Cu合金体系为研究对象，利用XRD、DSC、SEM及万能试验机等测试分析了Hf替换Cu对Zr55Al10Ni5Cu30 - x Hf x (x = 0、1、3、5、7、10，原子分数，%)块体非晶合金玻璃形成能力和性能的影响。结果表明，适量的Hf替换Cu有利于增强Zr55Al10Ni5Cu30非晶合金的玻璃形成能力、热稳定性和压缩塑性。当Hf含量为7%时，非晶合金具有最大的临界直径12 mm和最大的过冷液相区间(85 K)。当Hf含量为5%时，非晶合金具有10 mm的临界直径和75 K的过冷液相区间，且压缩塑性应变高达13.3%，较原始成分获得了显著提升。采用真空压铸法制备了直径9.4 mm的Zr55Al10Ni5Cu25Hf5球形非晶破片，并对其进行准密闭箱冲击超压实验。结果表明，破片临界超压速率约为600 m/s，在1360 m/s的冲击速率下，最大超压峰值可以达到0.3291 MPa，此时破片具有最大释能效率(63.17%)。

来源：2025年第11期

《金属学报》期刊编辑部

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