Ni基非晶合金纖維的熔體抽拉工藝與性能研究.pdf

1、分類號(hào)：TG146.1單位代碼：11407密級(jí)：公開學(xué)號(hào)：20137132北方民族大學(xué)碩士學(xué)位論文Ni基非晶合金纖維的熔體抽拉工藝與性能研究ResearchonthemeltextractiontechniquepropertyofNibasedamphousalloyfibers研究生姓名：鄒成路指導(dǎo)教師：耿桂宏教授申請的學(xué)位門類：工程學(xué)碩士專業(yè)名稱：材料加工工程研究方向：金屬材料所在學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院論文完成日期：2016年5

2、月I摘要非晶合金由于內(nèi)部不含位錯(cuò)、層錯(cuò)等結(jié)構(gòu)缺陷，因而具有良好的力學(xué)性能和耐腐蝕能力。熔體抽拉作為生產(chǎn)低維非晶材料的近凈成形技術(shù)之一，具有適用性廣、冷卻速率高等特點(diǎn)，可以滿足多種非晶態(tài)金屬纖維及薄帶生產(chǎn)。本文以Ni59Zr20Ti16Si3Co2合金為實(shí)驗(yàn)原料，通過單因素不變法和正交實(shí)驗(yàn)法，研究了熔體抽拉過程中輥輪轉(zhuǎn)速、熔體進(jìn)給速度等工藝參數(shù)對(duì)所制備纖維形貌、結(jié)構(gòu)及性能的影響。并結(jié)合非晶結(jié)構(gòu)及合金體系的自身特點(diǎn)，對(duì)所制備的纖維進(jìn)行了室溫

3、拉伸實(shí)驗(yàn)和耐腐蝕實(shí)驗(yàn)。單因素不變法實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：熔體的冷卻速度與輥輪轉(zhuǎn)速呈線性關(guān)系，輥輪轉(zhuǎn)速越快，熔體的冷卻速度越高，纖維非晶化程度越大；輥輪轉(zhuǎn)速與熔體進(jìn)給速度的契合程度影響纖維的宏觀形貌，均勻的宏觀形貌是纖維具有優(yōu)異力學(xué)性能的前提。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：纖維長度主要受熔體進(jìn)給速度影響，纖維拉伸強(qiáng)度與熔煉時(shí)間有關(guān)，而纖維截面圓整度主要由熔體溫度控制。通過對(duì)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果的極差分析得到了針對(duì)不同性能指標(biāo)的最優(yōu)制備工藝。拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明：輥輪線速

4、度不同，所制備的纖維拉伸強(qiáng)度及塑形有顯著差異。當(dāng)輥輪線速度大于20ms時(shí)，纖維拉伸強(qiáng)度較高，斷裂機(jī)理為脆性斷裂；當(dāng)輥輪線速度小于20ms時(shí)，在低應(yīng)變速率下，纖維表現(xiàn)出更好的拉伸塑性，且隨著應(yīng)變速率的降低，纖維的拉伸強(qiáng)度不同程度減小。纖維耐腐蝕和浸泡試驗(yàn)表明：Ni基非晶合金纖維在酸及鹽溶液中均表現(xiàn)出較好的耐腐蝕性，極化曲線測試結(jié)果表明，纖維在濃硫酸溶液中的耐腐蝕性隨纖維直徑的降低而逐漸增大。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：熔體抽拉，非晶合金，Ni基纖維，拉