塑性變形誘導(dǎo)非晶合金的微觀結(jié)構(gòu)變化.pdf

1、本工作利用X-射線衍射(XRD)、差示掃描量熱法(DSC)、高分辨透射電鏡(HREM)等實(shí)驗(yàn)手段系統(tǒng)研究了軋制和壓痕塑性變形過(guò)程中Zr<,60>Al<,15>Ni<,25>和Zr<,65>Al<,7.5>Cu<,12.5>Ni<,10>Ag<,5>非晶合金的微觀結(jié)構(gòu)變化，分析了軋制塑性變形對(duì)非晶合金熱穩(wěn)定性的影響以及壓痕塑性變形過(guò)程中非晶合金的晶化行為與塑性變形程度的內(nèi)在聯(lián)系，探討了非晶合金在塑性變形過(guò)程中微觀結(jié)構(gòu)變化的動(dòng)力源，最后得到

2、了如下主要結(jié)論： (1)Zr<,60>Al<,15>Ni<,25>塊體非晶合金在軋制后產(chǎn)生了剪切帶，表明該非晶合金在軋制塑性變形過(guò)程發(fā)生了非均勻變形。XRD的半高寬(FWHM)、線性加熱過(guò)程中的晶化放熱焓△H的變化均表明Zr<,60>Al<,15>Ni<,25>塊體非晶合金的原子組態(tài)在軋制過(guò)程中發(fā)生了無(wú)序和有序化之間的可逆相變，并且得到了HREM直接觀測(cè)結(jié)果的進(jìn)一步證實(shí)。這種可逆相變是擴(kuò)散控制的有序化與剪切應(yīng)力誘導(dǎo)的無(wú)序化兩個(gè)過(guò)

3、程競(jìng)爭(zhēng)選擇的結(jié)果，前者導(dǎo)致自由體積減小，非晶合金發(fā)生結(jié)構(gòu)馳豫和晶化；而后者將產(chǎn)生更多的自由體積，導(dǎo)致合金原子的無(wú)序化提高。 (2)掃描透射電鏡(STEM)和能譜(EDS)分析結(jié)果表明，Zr<,60>Al<,15>Ni<,25>塊體非晶合金在軋制變形過(guò)程中的析出相與其在加熱過(guò)程中的析出相不同，表明該非晶合金軋制過(guò)程中的析出相并不是熱效應(yīng)所致。這可能是軋制變形大大提高該非晶合金熱穩(wěn)定性的原因所在。由此表明，軋制誘導(dǎo)該非晶合金發(fā)生微觀

4、結(jié)構(gòu)的動(dòng)力源并非局部熱效應(yīng)，至少不是主要的影響因素。 (3)HREM研究發(fā)現(xiàn)表明，Zr<,65>Al<,7.5>Cu<,12.5>Ni<,10>Ag<,5>非晶合金在壓痕塑性變形過(guò)程中的晶化行為與變形程度密切相關(guān)，即在塑性流動(dòng)劇烈的壓頭棱角下面的區(qū)域，I-相的析出完全被抑制，直接析出四方結(jié)構(gòu)的CuZr<,2>和(或)NiZr<,2>穩(wěn)定相；而在塑性流動(dòng)較弱的壓頭正下方區(qū)域，I-相的析出部分被抑制，除了析出CuZr<,2>和(或)