Zr85Cu15非晶晶化過程中結構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，利用分子動力學模擬對Zr85Cu15非晶合金的晶化過程及其晶化后在室溫下的力學性能進行了深入探究。
　　Zr85Cu15非晶合金的晶化過程研究中，對300K下分別弛豫500ps和2000ps的非晶構型進行等溫加熱處理，發(fā)現(xiàn)其TTT曲線形狀分別為雙

2、C曲線和單C曲線。主要原因為隨著弛豫時間的增加，Cu-Cu的雙體分布函數(shù)第二峰變化明顯，即Cu-Cu次近鄰關系在不同弛豫時間發(fā)生明顯變化。由配位數(shù)研究發(fā)現(xiàn)以Cu為中心的團簇結構配位數(shù)降低，即Cu為中心的團簇結構變得松散。
　　對Zr85Cu15非晶合金進行等溫退火加熱、退火冷卻處理及退火后室溫弛豫過程中各個構型進行結構分析發(fā)現(xiàn)：等溫加熱與冷卻過程中都生成了體心立方結構的晶化相。隨著晶化過程的持續(xù)進行，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行，非晶中主要存在的五重對稱結構分別轉化為體心立方結構的1441和1661鍵對，1441鍵對的增加導致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。
　　不同晶化體積分數(shù)（Vcrys）的Zr85Cu15非晶薄板在每個應變速率下進行壓縮測試的結果表明，隨著應變速率增加，更多的剪切轉變區(qū)同時啟動；而且局域應變