Zr基塊體非晶合金力學行為研究.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度、高硬度、高耐磨性、耐腐蝕性好而成為極具應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，本文對這兩種非晶合金進行了常規(guī)力學性能研究以及采用循環(huán)預載荷的方法來提高非晶合金的力學性能及拉

2、伸、壓縮塑性。 對Vit1和Vit4兩種塊體非晶合金的室溫壓縮、拉伸力學性能進行了研究，結果表明：Vit1的壓縮強度在1880MPa～2050MPa之間，Vit4的壓縮強度在1900MPa左右，兩種塊體非晶合金的總斷裂伸長率在6％～9％之間，塑性應變在0.3％～2％之間，壓縮斷裂方式呈剪切斷。室溫拉伸力學性能試驗結果表明：Vit1的拉伸強度在1700MPa～1900MPa之間，Vit4的拉伸強度較低只有1600MPa左右，兩種塊

3、體非晶合金的總斷裂伸長率在2％～3.5％之間，大部分都為彈性變形，幾乎沒有塑性變形。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個斷口。 對Vit1和Vit4兩種塊體非晶合金進行循環(huán)預載荷試驗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行壓縮試驗，循環(huán)預載荷試驗同拉伸試驗大致相同，將Vit1塊體非晶合金預循環(huán)20周次、300周次、1000周次，試驗表明在超過300周次循環(huán)時非晶合金的力學性能沒有得到提高，沒

4、有發(fā)生循環(huán)軟化現(xiàn)象，也無塑性變形，反而循環(huán)20周次的對力學性能有些許的提高，拉伸強度升高，塑性變形率也增大了。由此在對Vit4進行循環(huán)預載荷時，設定了預循環(huán)60次，結果表明Vit4在循環(huán)60次后拉伸強度明顯提高，塑性變形率也達到0.34％。對單純拉伸斷裂和循環(huán)載荷斷裂后的非晶合金樣品進行壓縮試驗，測量結果表明，抗壓強度大部分都超過2000MPa，斷裂總伸長率在7％-8％之間，塑性應變在1％～3％之間，最大塑性應變是Vit4進行60周次循