系统研究三元镁基块体金属玻璃形成合金-"镁-铜-钇"和"镁-铜-钆"体系中富镁端合金的玻璃形成能力与成分之间的关系,确定成分最佳的玻璃形成合金。确定与玻璃形成相关的三相共晶反应,包括相组成、合金熔点和液相线温度与成分之间的关系。适量引入第四组元,形成几个伪三元合金系,研究第四组元引入对共晶反应相组成、共晶点温度、液相线走势以及玻璃形成能力的影响。总结这些合金体系的冶金学特征,以理解其拥有强玻璃形成
铜模激冷的Mgx(Al0.44Ca0.56)100-x(75≤x≤95)系列合金,亚共晶组织形成于86≤Mg≤95的合金,韧性初生相Mg枝晶均匀分布在纳米量级的高强度的共晶基体上。随着Mg含量的增加,韧性初生相Mg枝晶的体积分数增加。在Mg=90处,强度和塑性达到了良好的结合。Ni元素的添加对Mg-Cu-Y三元合金的玻璃形成能力仅有破坏作用。利用我们发展的"3D法"定位出Mg-Cu-(Nd,Y)四元系中玻璃形成的最佳成分为Mg57Cu31Y6.6Nd5.4,临界直径可达到14mm。尽管在稀土元素中,Nd具有较大的泊松比,但相对于Mg-Cu-Y三元BMG,Mg-Cu-Y-Nd四元BMG的泊松比没有明显的变化。在Mg-Cu-Gd三元合金系中,定位出玻璃形成最佳的合金成分为Mg61Cu28Gd11,Dc可达到14mm。这是现已发现的镁基三元合金体系中,玻璃形成能力最强的合金。