Zr85Cu15非晶晶化過程中結(jié)構(gòu)演變及晶化后壓縮行為的模擬.pdf

1、非晶合金是一種新型合金材料，具有許多優(yōu)異的物理和力學(xué)性能，但是其室溫塑性變形能力較差。研究發(fā)現(xiàn)通過在非晶合金基體上形核或者嵌入第二相粒子來實(shí)現(xiàn)植入納米晶顆粒是提高其塑性的有效方法。本文中，利用分子動(dòng)力學(xué)模擬對Zr85Cu15非晶合金的晶化過程及其晶化后在室溫下的力學(xué)性能進(jìn)行了深入探究。
　　Zr85Cu15非晶合金的晶化過程研究中，對300K下分別弛豫500ps和2000ps的非晶構(gòu)型進(jìn)行等溫加熱處理，發(fā)現(xiàn)其TTT曲線形狀分別為雙

2、C曲線和單C曲線。主要原因?yàn)殡S著弛豫時(shí)間的增加，Cu-Cu的雙體分布函數(shù)第二峰變化明顯，即Cu-Cu次近鄰關(guān)系在不同弛豫時(shí)間發(fā)生明顯變化。由配位數(shù)研究發(fā)現(xiàn)以Cu為中心的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)配位數(shù)降低，即Cu為中心的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)變得松散。
　　對Zr85Cu15非晶合金進(jìn)行等溫退火加熱、退火冷卻處理及退火后室溫弛豫過程中各個(gè)構(gòu)型進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)：等溫加熱與冷卻過程中都生成了體心立方結(jié)構(gòu)的晶化相。隨著晶化過程的持續(xù)進(jìn)行，Cu原子和Zr原子周圍的配位數(shù)

3、變化趨勢不同，前者平均配位數(shù)降低，后者平均配位數(shù)增大。由鍵對分析可知隨著晶化過程的進(jìn)行，非晶中主要存在的五重對稱結(jié)構(gòu)分別轉(zhuǎn)化為體心立方結(jié)構(gòu)的1441和1661鍵對，1441鍵對的增加導(dǎo)致Cu原子周圍的平均配位數(shù)降低，1661鍵對的增加是Zr原子周圍的平均配位數(shù)增加的主要原因。
　　不同晶化體積分?jǐn)?shù)（Vcrys）的Zr85Cu15非晶薄板在每個(gè)應(yīng)變速率下進(jìn)行壓縮測試的結(jié)果表明，隨著應(yīng)變速率增加，更多的剪切轉(zhuǎn)變區(qū)同時(shí)啟動(dòng)；而且局域應(yīng)變