激光的应用以及检测非晶合金临界晶化时间的方法技术

本发明专利技术提供激光在检测非晶合金临界晶化时间中的应用。本发明专利技术还提供一种检测非晶合金临界晶化时间的方法。激光处理样品速度快，可以在小样品上通过改变实验参数高通量加工处理。传统的方法只能测量那些具有好的玻璃形成能力的成分，即具有毫秒量级的临界晶化时间的成分。本发明专利技术的方法不但能测量具有好的玻璃形成能力的成分,而且可以测量玻璃形成能力差的成分。激光脉宽短，适合寻找具有毫秒量级的非晶合金的临界晶化时间，时间分辨率高。通过本发明专利技术的检测方法，由非晶态到晶态的结构判断准确。本发明专利技术的检测方法简单有效，通过本发明专利技术的方法检测出的非晶合金临界晶化时间精度高，误差小。

The application of laser and the method of detecting the critical crystallization time of amorphous alloy

【技术实现步骤摘要】
激光的应用以及检测非晶合金临界晶化时间的方法
本专利技术属于材料领域。具体地，本专利技术涉及激光的应用以及检测非晶合金临界晶化时间的方法。
技术介绍
非晶合金因具有高强度、高硬度、高弹性和高耐磨性等优异性能而广受关注，目前已经开发出近千种成分。非晶合金的玻璃形成能力是制约它形成尺寸的关键因素。临界晶化时间是指非晶合金在熔点以下和玻璃化转变温度以上最短的晶化时间。临界晶化时间越长，则玻璃形成能力越大。目前，测量临界晶化时间的主要方法是在冷却中测量其最小急速冷却速率或在加热中测量其最小的不晶化临界升温速率。然而，传统的实验方法费时费力，需要大量样品反复试验，对实验环境要求苛刻，很难快速且精确地表征某种成分的非晶形成能力，因此非晶合金的临界晶化时间的直接测量是一个巨大的挑战。传统的方法有例如电悬浮法，其精度为1s；差热分析法，其精度为0.1s；闪速差热分析法，其精度为0.1ms。传统的方法是在真空条件下测量的，其精度最大只能达到0.1ms，并且只能测那些具有好的玻璃形成能力的成分，即具有毫秒量级的临界晶化时间的成分。>因此，迫切需要一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.激光在检测非晶合金临界晶化时间中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.激光在检测非晶合金临界晶化时间中的应用。


2.一种检测非晶合金临界晶化时间的方法，包括以下步骤：
(1)清洗非晶合金；
(2)将清洗后的非晶合金固定后，在空气条件下，采用激光处理非晶合金，并且采用X射线衍射仪判断激光处理区域是否发生晶化现象；所述激光采用如下工艺参数：
功率P为10W，光斑直径D为0.05mm，扫描速度v为100-800mm/s，激光脉宽τ为2-250ns，重复频率f为150-400kHz；
其中，采用激光处理非晶合金时，选定的工艺参数中的功率和光斑直径不变，任意改变扫描速度v、激光脉宽τ、重复频率f；其中，改变重复频率f时的步长△f≤50kHz；扫描速度的步长为△v≤20mm/s；
(3)通过X射线衍射仪判断激光处理区域是否发生晶化现象，找到使非晶合金由保持非晶态到晶态的激光工艺条件，将非晶合金发生晶化时对应的激光工艺参数定义为非晶合金临界晶化激光工艺参数，此时对应的重复频率记为f0，扫描速度记为v0、激光脉宽记为τ0、光斑直径记为D0；
通过以下公式计算非晶合金临界晶化时间t：
t＝D0f0τ0/v0，其中D0＝0.05。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述非晶合金为铁基、锆基、镧基或者铈基非晶合金。


4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述非晶合金为铁基非晶合金时，所述激光采用如下工艺参数：
功率P为10W，光斑直径D为0.05mm，扫描速度v为100-200mm/s，激光脉宽τ为2-250ns，重复频率f为200-400kHz；
优选地，所述铁基非晶合金为Fe78Si9B13、Fe40Ni40P14B6或Fe56Co7Ni7Zr10B20非晶合金。


5.根据权利要求2所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金凤，孙永昊，白海洋，汪卫华，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11