塊體非晶合金中的不均勻微結構對其室溫力學性能的影響.pdf

1、本論文利用X射線衍射儀（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）、小角X射線散射（SAXS）、差示掃描量熱儀（DSC）、差熱分析法（DTA）、掃描電子顯微鏡（SEM）、力學性能試驗機（Zwick Roell Testing Machine）、顯微維氏硬度計（Vickers Indenter）等實驗手段系統(tǒng)研究了Zr-Cu-Ni-Al-Ta合金中的不均勻微結構對其室溫力學性能的影響。
　　 采用電弧熔煉/銅模吸鑄技術制備了(Zr75+x

2、Cu25-x)78.5Ni10Al7.5Ta4（x=0，5，11）三種合金，分別得到了三種結構：具有均勻微結構的單一非晶相（x=0）；具有強二十面體中程序團簇結構的單一非晶相（x=5）；準晶/非晶復合材料（x=11）。室溫壓縮實驗表明，與具有均勻微結構的單一非晶相相比，具有強二十面體中程序團簇結構的非晶相表現(xiàn)出了顯著優(yōu)異的塑性，其塑性應變可達8.3％，但這種塑性變形主要通過單一的主剪切帶進行，具有冷剪切變形的特點。
　　 為解釋

3、二十面體中程序（IMRO）團簇結構如何影響非晶合金的剪切帶行為并提高其塑性，本文提出了一種“核/殼層”的結構模型：緊密堆積的IMRO團簇作為一個核，其周圍由其他排列松散、富含自由體積的團簇形成一個殼層。正是這樣一種“核/殼層”結構引起了自由體積的不均勻分布，從而使剪切帶的開動和擴展變得相對容易，并最終提高了合金的室溫塑性。
　　 對(Zr80Cu20)78.5Ni10Al7.5Ta4塊體非晶合金，研究了冷卻速率對其內(nèi)部微結構及力

4、學性能的影響。結果表明，隨著冷卻速率的降低，原子排列更加緊密，從而使硬度提高；同時，低的冷卻速率還會減少合金中自由體積的含量，并增強二十面體團簇結構至納米晶水平（~3nm），這些均不利于剪切帶的開動及擴展，從而導致合金的塑性變差。
　　 通過單邊缺口三點彎曲試驗，測得了(Zr75Cu25)78.5Ni10Al7.5Ta4、(Zr80Cu20)78.5Ni10Al7.5Ta4和(Zr86Cu14)78.5Ni10Al7.5Ta4三