综述：金属玻璃的热机械加工研究综述

这篇综述系统探讨了金属玻璃（MGs）的热机械加工（TMP）技术，重点阐述了其制备工艺（如高压扭转、激光加工）、微观结构调控（剪切带、纳米晶化）与性能优化（强度、延展性）的关联性。通过分析Zr-、Pd-、Fe-基等合金体系，揭示了玻璃形成能力（GFA）与参数Trg（Tg/Tm）、γ准则的定量关系，为航空航天、生物医学等领域的应用提供理论支撑。

　　

玻璃转变温度

金属玻璃（MGs）的独特之处在于其通过快速冷却（>100 K/s）抑制晶体成核，形成超冷液体区域。当粘度达到10¹² Pa·s时，体系锁定为非晶态。从1960年Au-Si合金的首次制备，到Vitreloy 1（Zr_41.2Ti_13.8Cu_12.5Ni₁₀Be_22.5）实现厘米级临界厚度，GFA的提升依赖于多元合金设计（如深共晶成分）和参数优化。γ=T_x/(T_g+T_l)被证明比传统T_rg更能预测GFA，而稀土元素的引入可显著降低临界冷却速率R_c。

退火与弛豫

低于T_g的退火能释放内应力而不改变非晶结构，而高于T_g的热处理则诱导纳米晶析出。例如，Fe₈₁Si₉B₁₀通过退火实现磁软化，而Au-Ag基合金的结晶动力学受冷却速率调控。分子动力学（MD）模拟显示，Zr₅₀Cu₅₀在剪切带内的自生热效应与系统尺寸呈强相关性，这为热机械耦合模型提供了依据。

结构演化

冷轧和高压扭转（HPT）等机械变形可富集剪切带并引入压应力，提升韧性。Ti₄₈Zr₂₀Nb₁₂Cu₅Be₁₅通过枝晶硬化与非晶基体软化的协同作用实现强度-塑性平衡。CuZrAg薄膜中Ag的添加使GFA提高172倍，而激光加工可精准调控局部纳米晶化。

结论

金属玻璃的“脆性困局”正通过TMP技术逐步破解。未来需结合计算模拟（如STZ涡旋理论）开发环保型多功能合金，同时解决热不稳定性和尺寸效应等挑战。从航天太阳能收集器到骨科植入物，这类材料的应用边界仍在拓展。