《表1 CZ10-ARC和CZ10-DEA-1400的显微组织计算数据比较》

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《脱合金反应制备原位富Ta相增强Zr-Cu基复合材料》

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图2为CZ10-ARC-MA（母合金）、CZ10-ARC（条带）、CZ10-DEA-1400-MA（母合金）和CZ10-DEA-1400（条带）的SEM图。可以看出，富Ta相较为均匀地分布在非晶基体中。为计算富Ta相的平均尺寸及体积分数，对原始图进行了分析。通过对图2a进行黑白化处理，分别计算黑色基体和白色第二相的像素数值，利用第二相占图片的像素比例可以得到第二相的体积分数，对每个试样选取5张SEM图片进行相同处理以使第二相的体积分数更为准确；对图片进行随机拉线，每张SEM图片拉取5条直线，计算直线上的第二相尺寸，取平均值，可以得到第二相的平均尺寸。计算得到CZ10-ARC-MA中富Ta相的体积分数约为9.4%，平均尺寸约为47.9μm，而CZ10-ARC中富Ta相的体积分数约为9.2%，尺寸约为45.2μm。由此可知，甩带前后试样中的第二相在体积分数和尺寸上的差别不大，表明富Ta相在甩带过程中没有发生重熔现象，即富Ta相的尺寸取决于母合金的制备工艺。从图2c和图2d可知，CZ10-DEA-1400-MA和CZ10-DEA-1400中第二相的体积分数分别为9.9%和10.7%，尺寸分别为7.9μm和6.8μm。与图2a和图2b中传统电弧熔炼法制备得到的第二相相比，富Ta相的体积分数更高且尺寸更为细小。对CZ10-ARC和CZ10-DEA-1400中富Ta相的尺寸进行分析计算后可知，尽管二者中第二相的体积分数差别不大，但由于脱合金法制备得到的试样中第二相的尺寸较小，因此第二相的数密度（代表单位体积之内第二相的个数）是CZ10-ARC的350倍左右，同时每个单位体积试样内第二相与基体之间的界面面积是CZ10-ARC的8倍。具体组织分析结果见表1。非晶复合材料中两相界面对提高材料室温塑性十分重要。两相界面可阻碍剪切带的迅速扩展，造成剪切带的分枝及增殖。同时，界面处的应力集中又可诱发新的剪切带形成。因此，脱合金法得到的复合材料中界面面积的增大有望使其综合力学性能优于传统电弧熔炼法得到的非晶复合材料[19，20]。