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Phase formation, thermal stability and crystallization behavior of Cu47Ti33Zr11Ni8X1 (X = Fe, Si, Sn, Pb) bulk glassy alloys

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Veröffentlicht/Copyright: 26. Januar 2022
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Abstract

Cu47Ti33Zr11Ni8X1 (X = Fe, Si, Sn, Pb) glass-forming alloys are investigated concerning their phase formation, as-cast microstructure, thermal stability and crystallization behavior. The supercooled liquid region ΔTx has a maximum value of 57 K for Cu47Ti33Zr11Ni8Si1, which is thermally more stable than the other alloys. The reduced glass transition temperature Trg reaches the highest values for the Cu47Ti33Zr11Ni8Si1 and Cu47Ti33Zr11Ni8Fe1 glassy alloys. X-ray diffraction experiments using synchrotron radiation reveal that the first phase formed upon crystallization of fully glassy material has a γ-CuTi-type structure. The final microstructure stable before melting contains a mixture of CuTi, Cu51Zr14, Ti2Cu and Cu2TiZr intermetallic compounds.

Abstract

Glasbildende Cu47Ti33Zr11Ni8X1 (X = Fe, Si, Sn, Pb) Legierungen wurden hinsichtlich der Phasenbildung, der sich ausbildenden Mikrostruktur, der thermischen Stabilität und ihres Kristallisationsverhaltens untersucht. Die Ausdehnung des Bereichs der unterkühlten Schmelze vor der Kristallisation ΔTx erreicht einen Maximalwert von 57 K für Cu47Ti33Zr11Ni8Si1. Dieses Glas besitzt eine höhere thermische Stabilität als die anderen Legierungen. Die reduzierte Glasübergangstemperatur Trg ist für die Cu47Ti33Zr11Ni8Si1 und Cu47Ti33Zr11Ni8Fe1 Gläser am höchsten. Röntgenbeugungsexperimente mittels Synchrotronstrahlung zeigen, dass die in der ersten Kristallisationsstufe ursprünglich vollständig amorpher Proben primär gebildete Phase eine γ-CuTi-Typ Struktur besitzt. Die vor dem Schmelzen stabile Mikrostuktur besteht aus einer Mischung von CuTi, Cu51Zr14, Ti2Cu and Cu2TiZr intermetallischen Phasen.


Prof. Dr. L. Schultz IFW Dresden, Institut für Metallische Werkstoffe P. O. Box 27 00 16, D-01171 Dresden, Germany Tel.: +49 351 4659 460 Fax: +49 351 4659 541

  1. The authors thank B. Bartusch, M. Frey, M. Gründlich, A. Güth, G. Heunen, K. Khlopkov, S. Kuszinski, E. Mohn, and R. Pietzsch for technical assistance. Stimulating discussions with M. D. Baró, A. Concustell, and Å. Kvick are gratefully acknowledged. This work was supported by the Alexander-von-Humboldt Foundation and by the EU within the framework of the RTN-networks on bulk metallic glasses (HPRN-CT-2000-00033) and ductile BMG composites (MRTN-CT-2003-504692).

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Received: 2004-08-30
Accepted: 2004-10-05
Published Online: 2022-01-26

© 2004 Carl Hanser Verlag, München

Heruntergeladen am 22.4.2026 von https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/ijmr-2004-0179/html
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