必发bifa大块金属玻璃由于其独特的无序结构，具有高屈服强度、高硬度、大弹性极限、优异的耐磨性和耐腐蚀性，具有巨大的工业应用潜力。然而在室温下，高度局部化的剪切带变形机制往往导致极低塑性的突变断裂。为了克服这一瓶颈，研究人员引入了含有第二晶相的大块金属玻璃复合材料，具有优异的性能，包括拉伸延展性、超高断裂韧性和超高疲劳极限。具有B2型晶相的Zr48Cu47.5Al4Co0.5大块金属玻璃复合材料拉伸伸长率约为8%，且由于B2相的马氏体转变而表现出明显的加工硬化。含有原位软晶相的Zr39.6Ti33.9Nb7.6Cu6.4Be12.5大块金属玻璃复合材料室温拉伸塑性大于10%，屈服强度为1.2-1.5 GPa。由于存在两种晶相:α’’相和β相，TiZrCuNiBe表现出良好的力学性能。此外，研究人员对Ti/Zr基非晶复合合金进行了广泛的研究，包括优化合金成分和调节微观组织。例如，含有多相的多层结构合金比强度为243 N m kg-1或216 N m kg-1，拉伸塑性为4.33%±0.1%或5.10%±0.1%。凭借这些优异的性能，大块金属玻璃复合材料在电子产品、运动器材、生物医学仪器和航天器谐波减速器用屈脊应变波齿轮(swg)领域脱颖而出。

　　然而大块金属玻璃复合材料具有更高的粘度，这使得它们难以以相对低的成本铸造成更大、更复杂的零件，这极大地阻碍了它们的工业应用。由于对大块金属玻璃复合材料的研究大多集中在室温下的微观变形机制上必发bifa，因此制备的大块金属玻璃复合材料的形状大多比较简单。如何制造和加工成复杂的形状，同时具有高度的延展性还没有得到重视。目前制造使用最广泛的方法是铜模铸造法(如吸铸法)，该方法对设备的高真空度和原料的纯度要求严格。此外，一些替代制造方法，如热塑性成形和增材制造工艺已经成功开发。虽然这些方法可以生产出具有复杂几何形状的大块金属玻璃复合材料必发bifa，但也存在一些缺点，如容易结晶，开裂，制造效率低，成型时间窗口极窄，难以形成空心结构必发bifa。高真空高压压铸方法是一种更接近工业生产的冶金制造工艺，它能够生产形状复杂的非晶合金，生产效率高，成本低。然而，高真空高压压铸方法制备的材料的力学性能和显微组织极不稳定，导致不同方法制造的相同成分的大块金属玻璃复合材料性能差异显著。这些缺点极大地阻碍了非晶复合材料在工业上的应用。

　　为了实现大块金属玻璃复合材料的实际应用，迫切需要确定优异力学性能的微观结构来源。基于此，华北电力大学与松山湖材料实验室合作，系统研究了高真空高压压铸方法制备的Ti-Zr-V-Cu-Be大块金属玻璃复合材料的显微组织和力学性能，并与高真空铜模吸铸法制备的样品进行了比较，探索并确定了高真空高压压铸方法实现大块金属玻璃复合材料高延展性和良好成形性的条件。研究结果为开发具有实际应用价值的金属材料提供了新思路。相关论文以题为“High-tenacity in-situ Ti/Zr-based bulk metallic glasses composites fabricated by industrial high-pressure die casting”发表在Journal of Materials Science & Technology上。

　　图1(a)本研究中使用的压铸模具3D图纸;(b)铸件的压铸工艺;(c)压铸成型大块金属玻璃复合板材。

　　图2 X-ray Micro-CT下铜模吸铸样品的三维表征:(a)待测样品的尺寸;(b) X方向二维切片;(c) Y方向二维切片;(d) Z方向二维切片。

　　图3X-ray Micro-CT下高真空高压压铸样品的三维表征:(a)待测样品的尺寸;(b) X方向二维切片;(c) Y方向二维切片;(d) Z方向二维切片。

　　总之，作者使用了两种制备大块金属玻璃复合材料的方法，其中真空铜模吸铸方法更偏向于实验研究，而高真空高压压铸方法更接近于工业制造。作者系统地研究了两种方法制备的样品在微观结构和力学性能上的差异。主要研究结果如下：与真空铜模吸铸法相比，高真空高压压铸制备的相同成分的大块金属玻璃复合材料的枝晶相体积分数差异不显著，而β相体积分数普遍较大。虽然高真空高压压铸制备的样品力学性能不如真空铜模吸铸制备的样品，但有一种特殊的合金(TL1-D)保持了11.3%的拉伸应变，并且具有加工硬化行为。此外，作者确定了高真空高压压铸方法制备大块金属玻璃复合材料保持良好延展性的两个条件。（文：Keep real）