Zr基塊體非晶合金力學(xué)行為研究.pdf

1、Zr基塊體非晶合金，特別是Zr-Ti-Cu-Ni-Be體系非晶合金因其高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性、耐腐蝕性好而成為極具應(yīng)用前景的非晶合金材料，并引起眾多研究者的注目。Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5(Vit1)和Zr46.8Ti8.2Cu7.5Ni10Be27.5(Vit4)兩種塊體非晶合金是Zr基塊體非晶合金的典型代表，本文對(duì)這兩種非晶合金進(jìn)行了常規(guī)力學(xué)性能研究以及采用循環(huán)預(yù)載荷的方法來(lái)提高非晶合金的力學(xué)性能及拉

2、伸、壓縮塑性。 對(duì)Vit1和Vit4兩種塊體非晶合金的室溫壓縮、拉伸力學(xué)性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：Vit1的壓縮強(qiáng)度在1880MPa～2050MPa之間，Vit4的壓縮強(qiáng)度在1900MPa左右，兩種塊體非晶合金的總斷裂伸長(zhǎng)率在6％～9％之間，塑性應(yīng)變?cè)?.3％～2％之間，壓縮斷裂方式呈剪切斷。室溫拉伸力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果表明：Vit1的拉伸強(qiáng)度在1700MPa～1900MPa之間，Vit4的拉伸強(qiáng)度較低只有1600MPa左右，兩種塊

3、體非晶合金的總斷裂伸長(zhǎng)率在2％～3.5％之間，大部分都為彈性變形，幾乎沒(méi)有塑性變形。斷裂方式多樣，有剪切斷，也有平斷，而且斷口較多，一般為2～3個(gè)斷口。 對(duì)Vit1和Vit4兩種塊體非晶合金進(jìn)行循環(huán)預(yù)載荷試驗(yàn)以及將單純拉伸斷裂和循環(huán)載荷斷裂后的非晶合金樣品進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，循環(huán)預(yù)載荷試驗(yàn)同拉伸試驗(yàn)大致相同，將Vit1塊體非晶合金預(yù)循環(huán)20周次、300周次、1000周次，試驗(yàn)表明在超過(guò)300周次循環(huán)時(shí)非晶合金的力學(xué)性能沒(méi)有得到提高，沒(méi)

4、有發(fā)生循環(huán)軟化現(xiàn)象，也無(wú)塑性變形，反而循環(huán)20周次的對(duì)力學(xué)性能有些許的提高，拉伸強(qiáng)度升高，塑性變形率也增大了。由此在對(duì)Vit4進(jìn)行循環(huán)預(yù)載荷時(shí)，設(shè)定了預(yù)循環(huán)60次，結(jié)果表明Vit4在循環(huán)60次后拉伸強(qiáng)度明顯提高，塑性變形率也達(dá)到0.34％。對(duì)單純拉伸斷裂和循環(huán)載荷斷裂后的非晶合金樣品進(jìn)行壓縮試驗(yàn)，測(cè)量結(jié)果表明，抗壓強(qiáng)度大部分都超過(guò)2000MPa，斷裂總伸長(zhǎng)率在7％-8％之間，塑性應(yīng)變?cè)?％～3％之間，最大塑性應(yīng)變是Vit4進(jìn)行60周次循