Zr45Cu45Ag10和Zr-Al-Co-Cu塊體金屬玻璃的晶化和力學(xué)性能.pdf

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1、乂連鍵Ａ大葦ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩ福破±享恆巧文ＭＡＳＴＥ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ—參＾?。蓿冢颍茫酰粒冢颍粒欤茫铮茫酰矗担矗螅纾椤：蛪K體金屬玻璃的晶化和力學(xué)性能材料工程王轉(zhuǎn)領(lǐng)域作者姓名王英敏副教授幸旨縣教肺２０１５年６月８日答辯日期＿＿＿專業(yè)學(xué)位碩±學(xué)位論文ＺＣｕＡ－Ａ－－ｒＺｒＩＣｏＣｕ±央體金屬玻璃的＾ｓ＾ｓｇｉｏ和晶化和力學(xué)性能Ｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａ村ｏｎｂｅｈａｖｉｏｒａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌ

2、ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＺｒ－－－４５Ｃｕ４５ＡａｎｄＺｒＡｌｍｅｔａｌｌｉｃｌａｓｓｅｓｇｉ〇ＣｏＣｕｂｕｌｋｇ作者姓名：韓凱明工程領(lǐng)域：材料工程學(xué)號(hào)：３１３０５０１５指導(dǎo)教師：王英敏完成日期：２０１５年５月２５日乂連巧義乂香ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明：所呈交的學(xué)位論文作者鄭重聲明，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中己經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含其他個(gè)人或集體已經(jīng)

3、發(fā)表的研究成果，也不包含其他己申請(qǐng)學(xué)位或其他用途使用過的成果一。與我同工作的同志對(duì)本研究所做的貢獻(xiàn)均己在論文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實(shí)之處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。（學(xué)位論文題－成說編減齡目：心為？的喬麟沁復(fù)０化知作者簽名：喊Ｍｌ日期：年＾月＿＾日ｊ、：人選埋｜人中＾比節(jié)仿碩；｜；７節(jié)論文摘要塊體金屬玻璃具有高強(qiáng)、高彈、耐蝕等優(yōu)異性能，巧它們的室溫塑性變形呈現(xiàn)典型的剪切變形機(jī)制，呈現(xiàn)高度局域化特征，材料整體表現(xiàn)出加工軟化行為，易發(fā)生快速失穩(wěn)斷裂，導(dǎo)致其整體室溫塑性形變能力不足，這嚴(yán)重阻礙了塊

4、體金屬玻璃作為結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用。因此，發(fā)展兼具大玻璃形成能力和高塑性低成本的金屬玻璃或復(fù)合材料將促進(jìn)塊體金屬玻璃的實(shí)用化。－Ｃｕ基塊體金屬玻璃作為本文選擇Ｚｒ研究對(duì)象，其中含有Ａｇ、Ｃｏ等與Ｃｕ顯示正混合烙的組元。采用Ｘ射線衍射（ＸＲＤ）、示差掃描熱分析（ＤＳＣ）和差熱分析－－（ＤＴＡ－）及透射電子顯微鏡（ＴＥＭ）研究了化ｓＣｉＵｓＡｕ和ＺｒＡｌＣｏＣｕ體系塊體金ｇ）屬玻璃的晶化行為；義用單軸準(zhǔn)靜載壓縮方法研究了直徑為３ｍｎｉ塊體金屬玻璃樣品的室溫壓縮力學(xué)性能，獲得大壓縮塑變能力的塊體金屬玻璃新成分。同時(shí)，我們拓展出－－

5、ＺｒＡｌＣｕ－Ｆｅ－Ｎｂ塊體金屬玻璃新體系，在保持優(yōu)良的玻璃形成能力和熱穩(wěn)定性的前提下，通過調(diào)控合金成分，增大樣品尺寸（適當(dāng)大于合金的玻璃形成臨界尺寸）獲得原－Ａ－－－位析出納米相／枝晶相組織，制備出高塑性、低成本的ＺｒｌＣｕＦｅＮｂ塊體金屬玻璃基復(fù)合材料。主要研究結(jié)果如下：（１）乂￣等溫晶化動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明之１４５打１４乂＼＾３１１１１指數(shù)在．４４５３３．１１〇塊體金屬玻璃的之間，晶化洽Ａ／／ａｖｅ和表觀激活能＆分別為５．４５ｋＪ／ｍｏｌ２８３±２０ｋＪ／ｍｏｌ和，而變溫晶化實(shí)驗(yàn)獲得的晶化表觀激活能與與之差別不大，約為２６３

6、ｋＪ／ｍｏｌ。。（２）ＴＥＭ結(jié)果表明；Ｚｒ４５Ｃｕ４５Ａ４０Ｋ／ｍｉｎ升溫到６００Ｃ的退火ｇｉ〇塊體金屬玻璃Ｗ＝樣品中生成了兩個(gè)大單胞未知相，其單胞類型與參數(shù)分別為簡(jiǎn)單正交結(jié)構(gòu)（００．６４ｎｍ，＝＝６１１２４ｎｍ）．０３ｎｍ尸．１１５ｎｍ尸１．１，和體也四方結(jié)構(gòu)（ａ．ｎｍ）；而，化５．８ＡＩ１９．４Ｃ０１７．４ＣＵ７．４塊體金屬玻璃的同條件退火樣品中則析出了六方結(jié)構(gòu)的ＡｋＣｏＺｒｅ相＝尸一＝（ａ０．７９ｎｍ０．６８４９ｎｍ）（３１．ｎｍ，和另底如正交未知化后者的點(diǎn)陣參數(shù)為３２，＝．１ｒｎｎ＆０８，尸０．６９

7、ｎｍ。－Ａ－－（３）ＺｒｌＣｏＣｕ系中ＡＩＣ０．８ＣＵ合金具有最優(yōu)的玻璃形成能力，該成分化５１９．４１７．４７．４成分處可形成臨界直徑公Ｃ達(dá)１２ｍｍ的塊體金屬玻璃，其玻璃轉(zhuǎn)化溫度Ｔ、初始晶化ｇ，溫度７；和約化玻璃溫度７；ｇ值分別為７４４Ｋ、８０９Ｋ和０．５７８。同時(shí)，該新塊體金屬玻，璃具有優(yōu)良的室溫力學(xué)性能３ｍｍ，直徑的塊體樣品在室溫單軸壓縮時(shí)斷裂前經(jīng)歷了＞３％的塑變，其斷裂強(qiáng)度約為１８５０ＭＰａ。（４）發(fā)展出枝晶增初的Ｚｒ６５ＡｌｌｏＦｅ５Ｃｕｌ５Ｎｂ５塊體金屬玻璃基復(fù)合材料，其３ｍｍ直徑樣品的室溫壓縮塑性

8、應(yīng)變約２％，屈服強(qiáng)度達(dá)１７００ＭＰａ。Ｚ關(guān)鍵詞：ｒ正艱合洽晶化基塊體金屬玻璃；；；力學(xué)