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《tizrnicube塊體非晶合金的形成及性質(zhì)研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要摘要塊體非晶合金由于長程無序短程有序結(jié)構(gòu)而具有優(yōu)異的力學(xué)性能和獨特的物理、化學(xué)性能，己成為材料科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的熱點之一。本文從熱力學(xué)角度探討了Ti．Zr-Ni三元合金系非晶形成范圍，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合相圖和AInoue的“三個經(jīng)驗準(zhǔn)則”分析了Ti．Z卜Ni．Cu—Be系合余的非晶形成能力；系統(tǒng)研究了Ti40zr25Ni8cu9Bel8塊體非晶合金的形成、晶化、力學(xué)性能及變形斷裂機(jī)理等；并采用摻雜的方法，研究了Nb、Ta合金化對Ti40Zr25Ni3Cu9BeI8塊體非晶合金的鑄態(tài)組織和性能的影響。利用多元化學(xué)短程序疇(
2、MCSR0)熱力學(xué)模型分析了Ti—Zr-Ni三元合金系非晶形成范圍為Ti=0．3．0．5，Zr=0．3．O．5，Ni=0．1-0．25。采用電弧熔煉及吸鑄法制備了直徑3mm的Ti40Zr25Ni8Cu9BeI8塊體非晶臺會，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度靠和晶化開始溫度矗1分別為599K和653K，過冷液相區(qū)寬度△疋、約化玻璃轉(zhuǎn)變溫度Lg(形孔)和y參數(shù)值分別為54K、O．588和0．404；室溫壓縮屈服強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、塑性應(yīng)變及彈性模量分別為1555MPa、1760MPa、4．4％并1178GPa；且沿與加載方向呈4l。夾角斷裂，
3、斷面形貌為沿剪切方向發(fā)展得很好的剪切韌窩。晶化動力學(xué)研究表明，Ti40Zrz5Ni8CugBel8塊體非晶合金的玻璃化轉(zhuǎn)變和晶化行為具有顯著的動力學(xué)特征，且晶化為二級晶化過程，一級晶化為準(zhǔn)晶相從非晶基體中析出，二級晶化反應(yīng)包括準(zhǔn)晶](1j---+Laves相和Laves相從殘余非晶基體中直接析出；其結(jié)構(gòu)弛豫激活焓黽為201．78KJ／mol，表觀晶化激活能epl、島2分別為213．04KJ／tool和378．55KJ／tool；少量Nb元素的添加(<5％)促進(jìn)了準(zhǔn)晶相的柝出，但Nb含量進(jìn)一步增加(>5％)，CuTi相則
4、優(yōu)先析出：隨著Nb含量(0-10％)的增加，塊體Ti-Zr-Ni—Cu-Be-Nb合會(q)3mm)的鑄態(tài)組織依次為：非晶(Nb0)一非品+準(zhǔn)晶(Nb3—5)一非晶(Nb8)一非晶+Cum納米晶(Nbl0)；當(dāng)Nb含量為8％時，合金表現(xiàn)出相對較好的力學(xué)性能，其抗壓強(qiáng)度和塑性應(yīng)變分別為1969MPa和西北工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文1．93％：Ta(0-8％)的加入，促進(jìn)了準(zhǔn)晶相、CuTi2相和bccD—Ti固溶體的析出；隨著Ta含量(0-8％)的增加，塊體Ti．Zr．Ni-Cu．Be．Ta合金(中3mm)的鑄態(tài)組織依次為：
5、非晶(Ta0—3)一非晶+準(zhǔn)晶q-CuTi2(Ta5)---,tk晶+準(zhǔn)晶+CuYi2+B．Ti枝晶(Ta8)；當(dāng)Ta含量為5％時，納米準(zhǔn)晶的析出使其斷裂強(qiáng)度提高到1856MPa，隨著Ta含量(5-8％)的進(jìn)一步提高，雖然在非晶基體上析出了韌性B．Ti枝晶相，但由于準(zhǔn)晶相和CuTi2相的長大導(dǎo)致鑄態(tài)合金的強(qiáng)度和塑性大幅下降。關(guān)鍵詞鈦合金；塊體非晶合金；非晶形成能力；熱穩(wěn)定性；晶化行為；組織：性能lI摘要ABSTRACTBulkamorphousalloysareofscientificinterestinmateria
6、lsciencefieldduetotheiruniquemechanical，physicalandchemicalpropertiesassociatedwiththelong．rangedisorderandshort—rangeorderatomicstructure．Inthispaper,WepredictedtherangeinTi—Zr-Niternarysysteminwhichbulkmetallicglassescanbeformedbasedonthermodynamics；further,we
7、analyzedtheglassformingabilityofTi．Zr-Ni．Cu．BesystemcombiningphasediagramanalysisandA．Inoue“Sthreeempiricalrules”Andthen，glassformingability,thermalstability,crystallizationbehavior,mechanicalpropertiesandcompressivefracturemechanismofTi40Zr25NisCu9Bel8bulkamorp
8、housalloytogetherwiththeeffectsofNbandTaadditiononthemicrostructureandpropertiesofitwereallresearchedindetml．Accordingtothemulti-chemicalshort—rangeorderdomain(MCSRO)
