鋯基非晶及其復(fù)合材料在室溫和過冷液相區(qū)變形行為的研究.pdf

1、鋯基非晶合金具有高強度和高硬度、大的彈性極限和易于成形等一系列優(yōu)異特性而被廣泛研究。但室溫脆性成為它在工程和工業(yè)應(yīng)用上的瓶頸?；诖耍疚膹膬煞矫嫒胧郑阂皇钦{(diào)整合金成分，通過改變 Zr含量來制備 Zr-Cu-Al三元非晶及非晶復(fù)合材料或者制備 Zr-Cu-Al-Ni四元非晶復(fù)合材料，探討合金化對非晶及非晶復(fù)合材料組織與力學(xué)性能的影響。二是研究了非晶合金具有超塑性的過冷液相區(qū)，探討材料流變應(yīng)力與溫度、應(yīng)變速率之間的關(guān)系。研究結(jié)果如下：

2、r>　　(1)研究了鋯含量變化對(Zr0.72+xCu0.28-x)88Al12(x=0、0.04、0.08、0.12、0.16)合金材料的結(jié)構(gòu)組織和室溫力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明：隨著 Zr含量的增加，合金材料由全非晶結(jié)構(gòu)向非晶復(fù)合材料結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，析出的CuZr2脆性相增多，易發(fā)生低應(yīng)力脆斷，導(dǎo)致試樣的力學(xué)性能下降。
　　(2)加入 Ni制備出 Zr-Cu-Al-Ni四元非晶復(fù)合材料，采用統(tǒng)計學(xué)方法研究了應(yīng)變速率對 Zr67.76C

3、u11.94Ni8.30Al12非晶復(fù)合材料力學(xué)性能及鋸齒流變行為的影響。結(jié)果表明：隨著應(yīng)變速率的增加，材料的塑性應(yīng)變減小，抗壓強度下降；同時應(yīng)力降幅Δσ的鋸齒分布從單調(diào)下降分布轉(zhuǎn)變?yōu)榉鍫罘植迹瑧?yīng)力降幅的頻數(shù)由小應(yīng)力降幅區(qū)間向大應(yīng)力降幅區(qū)間過渡，單位塑性應(yīng)變的鋸齒頻數(shù) M呈下降趨勢，試棒側(cè)面剪切帶數(shù)量減少且相互交割、分支、阻止作用明顯減弱，此時，能量耗散機制變差，能量積聚在材料內(nèi)部，導(dǎo)致溫度升高和剪切膨脹效應(yīng)，造成試樣斷裂。
　　

4、(3)在 Gleeble-3500熱模擬壓縮機上對(Zr0.72Cu0.28)88Al12非晶合金進行熱壓縮實驗，研究了該非晶合金在過冷液相區(qū)內(nèi)，不同溫度和應(yīng)變速率下的熱變形行為。結(jié)果表明：(Zr0.72Cu0.28)88Al12非晶合金隨著溫度的降低和應(yīng)變速率的增加從牛頓流變轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥ｎD流變。利用擴展指數(shù)模型建立了本構(gòu)方程，描述了該非晶合金的流變應(yīng)力、應(yīng)變速率和溫度之間的關(guān)系。
　　(4)在 Gleeble-3500熱模擬機上對