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1、萬方數(shù)據(jù)分類號UDC密級學位論文Ti基非晶合金熔體與Ti合金的潤濕行為研究作者姓名：葉恒指導教師：張海峰研究員李宏副研究員中國科學院金屬研究所劉常升教授東北大學材料與冶金學院申請學位級別：碩士學科類別：工學學科專業(yè)名稱：材料學論文提交日期：2014年6月論文答辯日期：2014年6月學位授予日期：2014年7月答辯委員會主席：宗亞平教授評閱人：呂錚教授、王愛民研究員東北大學2014年6月萬方數(shù)據(jù)AThesisinMaterialsSciencettingbehaViourofTi_basedAmorphousA1loyM己1t棚TiAlloyByYeHengS
2、upervisors：ProfessorZhangHaifengViceProfessorLiHongProfessorLiuChangshengNortheasternUniVersi鑼June2014萬方數(shù)據(jù)獨創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學位論文是在導師的指導下完成的。論文中取得的研究成果除加以標注和致謝的地方外，不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括本人為獲得其他學位而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名：日I]十恒期：z【7件6．五1學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者和
3、指導教師完全了解東北大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定：即學校有權(quán)保留并向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索、交流。作者和導師同意網(wǎng)上交流的時間為作者獲得學位后：半年口一年口一年半口兩輜學位論文作者簽名：葉恒簽字日期：2，p件·f、z?rK似衫鉚b八¨、吖Ⅺ抄名期簽日師字導簽萬方數(shù)據(jù)東北大學碩士學位論文摘要Ti基非晶合金熔體與Ti合金的潤濕行為研究摘要近些年來，隨著高性能焊接技術、復合材料制備和電子封裝工業(yè)的發(fā)展，研究液／固相之間的潤濕行為及其界面相互作用越來越顯
4、示出其科學上的理論意義和技術應用上的重要價值。潤濕行為和界面交互作用是材料制備和加工過程中的一種常見的物理化學現(xiàn)象，它在很大程度上決定了材料制備的可能性和材料最終的使用性能。連接(釬焊，熔焊以及過渡液相擴散連接(TrallsientLiquidPhaSeBonding，(TLP)))是材料制造成零部件時的一種必不可少的加工手段。在這些涉及液相的連接過程中，液相與固相之間的潤濕性及界面交互作用決定了材料結(jié)合處的相容性，從而在很大程度上決定了其連接的可行性和使用性能。因此，液．固相間的潤濕行為對于選擇合適的中間結(jié)合材料和合理的焊接工藝具有重要的理論意義和實際應用
5、指導價值。本工作選擇了Ti基非晶合金熔體和Ti55合金作為研究對象，具體開展以下工作。一、實驗材料的選擇和成分的優(yōu)化與表征。確定了l拌原始成分為Ti508Zr267Be225，然后用2at％的si替代zr，2at％的Sn分別替代Ti和zr，設計了三個新型的Ti基非晶合金熔體，編號為2拌、3拌和甜。制備和表征了4種合金直徑為2毫米的棒材和薄帶試樣。結(jié)果顯示，1≠}合金的薄帶試樣玻璃形成能力(GFA)很有限，含有大量的晶體相，斜改進型相對于1{}的GFA有了很大的提高，薄帶試樣主要是非晶成分。3拌和4=
6、f
7、f合金的GFA有了顯著的提高，2mm棒材里面也有部分非
8、晶相。對Ti55合金基片的熱處理方式和組織演變規(guī)律進行了表征。隨熱處理制度變化有五個主要的組織形貌特征區(qū)域：在1173K以下保溫的細長晶粒區(qū)．原始的拉拔棒材的微觀組織；在1173K到1223K保溫的細長晶粒與等軸晶粒的混合區(qū)域，隨著保溫時間延長溫度升高，由細長晶粒向等軸晶粒演變；1223K到1263K的細長的等軸晶粒區(qū)間；在Ti55合金的相變點附近保溫的魏氏組織區(qū)間；在Ti55合金相變點以上保溫的嚴重粗化的微觀組織特征區(qū)間。、二、Ti基非晶合金熔體與Ti55合金潤濕動力學。研究連續(xù)升溫和保溫過程中的潤濕動力學。測出了在不同實驗條件下的潤濕動力學曲線。重點表征
9、了潤濕工II萬方數(shù)據(jù)東北大學碩士學位論文摘要接觸角和潤濕接觸半徑隨時間和溫度等的變化規(guī)律。結(jié)果顯示，四種非晶合金熔體與Ti55合金之間的潤濕性非常好，隨著保溫時間的延長和加熱溫度的升高，潤濕角減小，潤濕半徑增大。在1253K到1373K保溫半小時的過程中，接觸角主要分布在35。到180的范圍，顯示了幾種改進型的合金體系與原始合金一樣在Ti55合金上的潤濕性良好。三、液／固界面的交互作用。研究不同條件下潤濕過程中液／固界面反應和元素擴散規(guī)律。表征了界面形貌和界面反應層的生長規(guī)律。結(jié)果表明，l拌原始合金成分的界面層最厚，生長最快。2拌合金具有略微低點的界面層的厚
10、度和界面的生長速度。3群和4撐合金熔體具有更低的界面
