預(yù)壓縮處理及元素?fù)诫s對鋯基非晶合金室溫塑性的影響.pdf

1、由于非晶體金屬材料具有特殊的組織結(jié)構(gòu)，其原子在三維空間中呈現(xiàn)出短程有序而長程無序的混亂排列，因此具備一些優(yōu)于晶體金屬材料的物理及化學(xué)性能，如高強(qiáng)度、低彈性模量及良好的耐腐蝕性能等，憑借這些優(yōu)點(diǎn)，此類材料受到國內(nèi)外研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。但也正是這種特殊的原子排列方式，使得非晶體金屬材料具有較差的室溫塑性，脆性斷裂的破壞方式限制了其在工程上的應(yīng)用。
　　本研究基于Zr基非晶合金的研究現(xiàn)狀，選取了非晶形成能力好，但室溫塑性差的Cu36Zr

2、48Al8Ag8為研究對象，對其進(jìn)行微小彈性預(yù)壓處理及添加合金化元素Ni和Nb，探究這兩種方式對Cu36Zr48Al8Ag8非晶合金室溫塑性的影響。其中微小彈性預(yù)壓處理的具體過程為：對非晶合金試樣施加低于其屈服載荷的壓應(yīng)力，使試樣僅發(fā)生線彈性或滯彈性變形，卸載后無宏觀永久變形。在此基礎(chǔ)上研究不同方式的預(yù)壓工藝參數(shù)（不同壓力、保壓時(shí)間及循環(huán)次數(shù)）的影響權(quán)重，確定最佳工藝，并采用此種工藝參數(shù)為實(shí)驗(yàn)手段，通過差示掃描量熱分析（DSC）非晶合金

3、增塑的具體微觀機(jī)理；元素?fù)诫s的具體過程為：采用銅模吸鑄技術(shù)制備出一系列直徑為3 mm的(Cu0.36Zr0.48Al0.08Ag0.08)100-xNix(x=0、2、4、6）及(Cu0.36Zr0.48Al0.08Ag0.08)100-xNbx（x=0、1、2、4）棒狀試樣，使用X射線衍射儀（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）及掃描電子顯微鏡（SEM）對元素?fù)诫s后的試樣進(jìn)行微觀組織結(jié)構(gòu)分析，確定元素?fù)诫s對非晶合金室溫塑性影響的原因。兩

4、者實(shí)驗(yàn)方法的力學(xué)性能均通過萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測定。結(jié)果表明：⑴Cu36Zr48Al8Ag8非晶合金試樣在經(jīng)過預(yù)壓縮處理后，室溫塑性均產(chǎn)生了相應(yīng)的變化，確定了最佳的工藝參數(shù)，并得出循環(huán)次數(shù)對試樣室溫塑性的變化影響最大，保壓時(shí)間次之，而壓力對試樣室溫塑性的變化影響較??；⑵Cu36Zr48Al8Ag8非晶合金試樣內(nèi)自由體積的含量隨保壓時(shí)間的變化而變化且剪切帶的擴(kuò)展及增殖方式也與自由體積的含量成正比例關(guān)系；⑶適量Ni元素的添加促進(jìn)了試樣的相分離