預壓縮處理及元素摻雜對鋯基非晶合金室溫塑性的影響.pdf

1、由于非晶體金屬材料具有特殊的組織結構，其原子在三維空間中呈現(xiàn)出短程有序而長程無序的混亂排列，因此具備一些優(yōu)于晶體金屬材料的物理及化學性能，如高強度、低彈性模量及良好的耐腐蝕性能等，憑借這些優(yōu)點，此類材料受到國內(nèi)外研究學者的廣泛關注。但也正是這種特殊的原子排列方式，使得非晶體金屬材料具有較差的室溫塑性，脆性斷裂的破壞方式限制了其在工程上的應用。
　　本研究基于Zr基非晶合金的研究現(xiàn)狀，選取了非晶形成能力好，但室溫塑性差的Cu36Zr

2、48Al8Ag8為研究對象，對其進行微小彈性預壓處理及添加合金化元素Ni和Nb，探究這兩種方式對Cu36Zr48Al8Ag8非晶合金室溫塑性的影響。其中微小彈性預壓處理的具體過程為：對非晶合金試樣施加低于其屈服載荷的壓應力，使試樣僅發(fā)生線彈性或滯彈性變形，卸載后無宏觀永久變形。在此基礎上研究不同方式的預壓工藝參數(shù)（不同壓力、保壓時間及循環(huán)次數(shù)）的影響權重，確定最佳工藝，并采用此種工藝參數(shù)為實驗手段，通過差示掃描量熱分析（DSC）非晶合金

3、增塑的具體微觀機理；元素摻雜的具體過程為：采用銅模吸鑄技術制備出一系列直徑為3 mm的(Cu0.36Zr0.48Al0.08Ag0.08)100-xNix(x=0、2、4、6）及(Cu0.36Zr0.48Al0.08Ag0.08)100-xNbx（x=0、1、2、4）棒狀試樣，使用X射線衍射儀（XRD）、透射電子顯微鏡（TEM）及掃描電子顯微鏡（SEM）對元素摻雜后的試樣進行微觀組織結構分析，確定元素摻雜對非晶合金室溫塑性影響的原因。兩

4、者實驗方法的力學性能均通過萬能力學試驗機進行測定。結果表明：⑴Cu36Zr48Al8Ag8非晶合金試樣在經(jīng)過預壓縮處理后，室溫塑性均產(chǎn)生了相應的變化，確定了最佳的工藝參數(shù)，并得出循環(huán)次數(shù)對試樣室溫塑性的變化影響最大，保壓時間次之，而壓力對試樣室溫塑性的變化影響較小；⑵Cu36Zr48Al8Ag8非晶合金試樣內(nèi)自由體積的含量隨保壓時間的變化而變化且剪切帶的擴展及增殖方式也與自由體積的含量成正比例關系；⑶適量Ni元素的添加促進了試樣的相分離