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《ZrCuNiAl塊體非晶合金的低溫壓縮變形行為.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第41卷第10期Vol暢41No暢102016年10月HEATTREATMENTOFMETALSOctober2016ZrCuNiAl塊體非晶合金的低溫壓縮變形行為孫亞娟,翟延慧(天津工業(yè)大學(xué)理學(xué)院,天津300387)-4-1摘要:采用Instron5500萬能試驗機對Zr55.7Cu23Ni9Al12.3塊體非晶合金進行了應(yīng)變速率為4×10s、環(huán)境溫度為143K的低溫壓縮試驗,研究了其低溫壓縮變形行為。結(jié)果表明,當測試環(huán)境溫度從298K(室溫)降低到143K時,該合金的強度和塑性均呈增加的趨勢,
2、且未出現(xiàn)傳統(tǒng)晶態(tài)材料的冷脆性現(xiàn)象。分析表明,其屈服強度的增加源于低溫下剪切帶的形核需要更高的載荷,而低溫下斷口側(cè)面高密度剪切帶的形成導(dǎo)致了其塑性的增加。關(guān)鍵詞:塊體非晶合金;低溫;壓縮變形中圖分類號:TG139文獻標志碼:A文章編號:0254-6051(2016)10-0025-04CompressivedeformationbehaviorofZrCuNiAlbulkmetallicglassatlowtemperatureSunYajuan,ZhaiYanhui(SchoolofScience
3、,TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin300387,China)Abstract:LowtemperaturecompressiontestsfortheZr55.7Cu23Ni9Al12.3bulkmetallicglass(BMG)werecarriedoutatthestrainrateof4×-4-110sandatthetemperatureof143KonInstron5500universal-testingmachine,andthecompre
4、ssivedeformationbehavioroftheZr55.7Cu23Ni9Al12.3BMGduringlowtemperaturecompressionwasinvestigated.TheresultsshowthatthecompressiveyieldstrengthandplasticityoftheZr55.7Cu23Ni9Al12.3BMGimproveastestingtemperaturedecreasingfrom298Kto143K.Meanwhile,thephe
5、nomenonofductile-to-brittletransition(DBT)intraditionalcrystallinematerialisnotobservedwiththedecreaseoftemperature.Theincreaseofyieldstrengthisattributedtothenucleationofshearbandswhichrequiresahigherappliedloadatlowtemperature.Denseandmultipleshearb
6、andswhicharecontributedtotheenhancedductilityareobservedonthesidesurfaceofthelowtemperaturefracturedsamples.Keywords:bulkmetallicglasses;lowtemperature;compressivedeformation尋找適應(yīng)低溫環(huán)境工作的高性能材料,一直是材著增加。上述研究均表明,塊體非晶合金在低溫極端料領(lǐng)域的前沿課題。塊體非晶合金材料在低溫下的優(yōu)環(huán)境下具有優(yōu)異的力學(xué)
7、性能,具有潛在的應(yīng)用價值。異力學(xué)性能,引起了人們的關(guān)注。早在1996年,通常,對于某些晶體材料而言,如面心立方金屬,[1]Bengus等研究了塊體非晶合金及條帶在低于室溫沒有明顯的低溫冷脆現(xiàn)象,即當溫度低于某一溫度時,下的局部超塑性,估算出非晶合金在低溫斷裂過程中,材料由韌性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈誀顟B(tài)。而體心立方晶體金剪切帶內(nèi)局域的塑性變形率可達1000%。近年來,對屬、某些密排六方晶體金屬及合金等出現(xiàn)冷脆現(xiàn)象。塊體非晶合金低溫力學(xué)性能的研究取得了新進展。Li體心立方金屬的低溫脆性與位錯在晶體中運動的阻力
8、[2,3]等報道了Zr基塊體非晶合金在低溫下的力學(xué)性對溫度變化非常敏感有關(guān);面心立方金屬因位錯寬度能,當測試環(huán)境溫度從室溫降到77K時,非晶合金的比較大,且位錯在晶體中運動的阻力對溫度變化不敏[4]屈服強度增加的同時,其塑性并未降低。Huo等研感,故一般不顯示低溫脆性。然而,塊體非晶合金在低究了Zr-Cu-Al-Nb塊體非晶合金在77K下的拉伸行溫下的力學(xué)性能研究只是剛剛起步,試驗與理論上都[5]為,其拉伸強度增加,韌性并未降低;Qiao等研究了極其缺乏。塊體非晶合金在低溫環(huán)境下是