本文關(guān)鍵詞：內(nèi)生鈦基非晶復(fù)合材料摩擦磨損性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：通過快速冷卻等方式抑制熔融態(tài)金屬原子的有序排列,可以得到與傳統(tǒng)金屬完全不同的非晶合金。它擁有超高強(qiáng)度和大的彈性極限,同時(shí)兼具強(qiáng)耐蝕性、高耐磨性和優(yōu)異的磁學(xué)性能等優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)異的性能吸引大量研究者將目光從有序態(tài)物質(zhì)投向無序結(jié)構(gòu)的非晶體系,帶動(dòng)了非晶態(tài)甚至凝聚態(tài)物理的蓬勃發(fā)展。然而,無序結(jié)構(gòu)使非晶合金具有超高強(qiáng)度的同時(shí)也兼具了玻璃態(tài)物質(zhì)的室溫脆性,大大限制了它的工程應(yīng)用,非晶合金因此也被稱為金屬玻璃。通過調(diào)節(jié)成分并采用合適的冷卻工藝,得到的內(nèi)生枝晶增韌非晶基復(fù)合材料同時(shí)擁有了高強(qiáng)度和大韌性的綜合力學(xué)性能,使其擁有更為廣泛的工程應(yīng)用前景。文中,通過合適的成分配比,采用真空電弧熔煉(銅模吸鑄法)技術(shù)制備得到了三種樹枝晶體積分?jǐn)?shù)不同的Ti基內(nèi)生枝晶增韌非晶基復(fù)合材料。重點(diǎn)研究了不同載荷下,Ti_(42)Zr_(22)V_(14)Cu_5Be_(17)非晶復(fù)合材料分別在干磨條件下和酸雨環(huán)境中的磨損行為,探究了磨損機(jī)理和酸雨中的腐蝕機(jī)理;進(jìn)一步分析了樹枝晶體積分?jǐn)?shù)對(duì)材料摩擦磨損性能、顯微硬度以及酸雨中腐蝕性能的影響。研究結(jié)果如下:1.研究發(fā)現(xiàn),Ti_(42)Zr_(22)V_(14)Cu_5Be_(17)非晶復(fù)合材料干磨時(shí),摩擦系數(shù)的平均值及波動(dòng)幅度均隨著載荷的增大而增大;磨損機(jī)制在低載荷時(shí)主要以磨粒磨損為主伴隨有輕微的粘著磨損,隨著載荷增大粘著磨損逐漸增強(qiáng);磨痕表面產(chǎn)生明顯的加工硬化,載荷越大加工硬化越明顯。2.酸雨中,摩擦系數(shù)平均值都要高于同載荷干摩擦?xí)r的摩擦系數(shù);磨損率都超過了同載荷干磨時(shí)的值;磨損機(jī)制主要是腐蝕磨損,磨痕表面產(chǎn)生大量的分層和剝落現(xiàn)象。3.內(nèi)生枝晶非晶復(fù)合材料在酸雨中的腐蝕主要表現(xiàn)為酸雨中Cl-的點(diǎn)蝕行為,亞穩(wěn)態(tài)的非晶基體更易被腐蝕而樹枝晶保留下來。酸雨中點(diǎn)蝕坑的出現(xiàn)加劇了復(fù)合材料的磨損,使磨損率增大。4.研究還發(fā)現(xiàn),隨著復(fù)合材料中樹枝晶體積分?jǐn)?shù)增大,材料的顯微硬度降低,磨損率升高,酸雨中的耐腐蝕性能增強(qiáng)。摩擦過程中,復(fù)合材料同時(shí)發(fā)生非晶基體的軟化和樹枝晶的硬化行為,摩擦后的加工硬化率與樹枝晶體積分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)一個(gè)開口向下的U形關(guān)系,即合適的樹枝晶體積分?jǐn)?shù)才能達(dá)到更高的加工硬化能力。
【關(guān)鍵詞】：非晶復(fù)合材料 摩擦磨損 加工硬化 腐蝕
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB33
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-29
• 1.1 非晶合金及其復(fù)合材料概述11-21
• 1.1.1 非晶合金的定義11-12
• 1.1.2 非晶合金的發(fā)展12-14
• 1.1.3 非晶合金的性能和應(yīng)用14-18
• 1.1.4 非晶復(fù)合材料概述18-21
• 1.2 非晶合金形成的基本原理21-25
• 1.2.1 非晶合金形成的熱力學(xué)因素21
• 1.2.2 非晶合金形成的動(dòng)力學(xué)因素21-24
• 1.2.3 非晶合金的玻璃形成能力判據(jù)24-25
• 1.3 非晶合金及其復(fù)合材料的制備25-26
• 1.4 本課題研究的意義和主要內(nèi)容26-29
• 第二章 非晶復(fù)合材料的制備及實(shí)驗(yàn)方法29-35
• 2.1 實(shí)驗(yàn)樣品制備29-30
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料的選擇29
• 2.1.2 合金成分的配制29
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)材料的熔煉29-30
• 2.2 分析與檢測(cè)方法30-31
• 2.2.1 X射線衍射相分析30-31
• 2.2.2 掃描電子顯微鏡（SEM）31
• 2.2.3 顯微硬度測(cè)定31
• 2.3 摩擦磨損測(cè)試31-33
• 2.3.1 摩擦試樣預(yù)處理31
• 2.3.2 往復(fù)摩擦磨損實(shí)驗(yàn)31-32
• 2.3.3 磨損體積和磨損率的測(cè)定32-33
• 2.4 電化學(xué)測(cè)試33-35
• 2.4.1 電化學(xué)測(cè)試基本原理33
• 2.4.2 電化學(xué)測(cè)試試樣制備及實(shí)驗(yàn)參數(shù)的選擇33-35
• 第三章 不同環(huán)境下Ti_(42)Zr_(22)V_(14)Cu_5Be_(17)非晶復(fù)合材料摩擦磨損性能及腐蝕行為35-47
• 引言35-38
• 3.1 Ti_(42)Zr_(22)V_(14)Cu_5Be_(17)微觀結(jié)構(gòu)38-39
• 3.2 Ti_(42)Zr_(22)V_(14)Cu_5Be_(17)在干燥環(huán)境和酸雨中的摩擦磨損行為39-44
• 3.2.1 摩擦系數(shù)39-40
• 3.2.2 磨損率40-42
• 3.2.3 磨痕表面形貌分析42-44
• 3.3 Ti_(42)Zr_(22)V_(14)Cu_5Be_(17)在酸雨中的腐蝕行為44-46
• 3.4 小結(jié)46-47
• 第四章 樹枝晶體積分?jǐn)?shù)對(duì)鈦基非晶復(fù)合材料摩擦磨損和電化學(xué)性能的影響47-59
• 引言47
• 4.1 不同成分鈦基非晶復(fù)合材料的顯微結(jié)構(gòu)及相組成47-49
• 4.2 樹枝晶體積分?jǐn)?shù)對(duì)非晶復(fù)合材料摩擦磨損性能的影響49-55
• 4.2.1 摩擦系數(shù)49-50
• 4.2.2 磨損率50-51
• 4.2.3 顯微硬度51-53
• 4.2.4 磨痕形貌分析53-55
• 4.3 樹枝晶體積分?jǐn)?shù)對(duì)非晶復(fù)合材料電化學(xué)腐蝕性能的影響55-57
• 4.3.1 極化曲線55-56
• 4.3.2 電化學(xué)阻抗56-57
• 4.3.3 電化學(xué)掃描圖57
• 4.4 小結(jié)57-59
• 第五章 結(jié)論59-61
• 參考文獻(xiàn)61-69
• 致謝69-71
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文71

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 武曉峰;何冰;邱克強(qiáng);張海峰;胡壯麒;;晶態(tài)顆粒、枝晶增韌非晶基復(fù)合材料的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2006年03期

2 諶祺;柳林;K.C.Chan;;鋯基塊體非晶及非晶基復(fù)合材料在過冷液態(tài)區(qū)的形變行為[J];中國科學(xué)(G輯:物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué));2008年04期

3 惠文華，劉家浚，朱育平，張謹(jǐn)平，王林;具有復(fù)相組織合金鍍層中非晶基體的確定[J];中國機(jī)械工程;1994年04期

4 武曉峰;孟力凱;康陽;;原位晶態(tài)相增強(qiáng)Mg-Cu-Dy非晶基塊狀復(fù)合材料[J];稀有金屬材料與工程;2011年09期

5 寇生中;高忙忙;趙吉鵬;屠鵬;丁雨田;;定向凝固法制備非晶基自生復(fù)合材料初步研究[J];鑄造;2008年06期

6 孟力凱;趙威;何冰;武曉峰;;原位枝晶增強(qiáng)Dy-Fe-Al非晶基復(fù)合材料[J];中國稀土學(xué)報(bào);2007年06期

7 汪潔;包小倩;高學(xué)緒;張茂才;朱潔;張從陽;;Nd_(60)Fe_(30)M_(10)(M=Al,Si,Ga)系非晶永磁的性能與組織結(jié)構(gòu)[J];金屬功能材料;2009年03期

8 王善林;成京昌;李承勛;柯黎明;;鐵基非晶基涂層的HVOF制備及耐腐蝕性能(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2014年01期

9 薛春娥;吳曉;;非晶復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J];材料導(dǎo)報(bào);2012年S1期

10 趙德乾,莊艷歆,張勇,潘明祥,吳光恒,孟麗琴,汪衛(wèi)華;Zr-Ti-Cu-Ni-Be-Fe塊體非晶合金及非晶基納米復(fù)合材料的形成及其性能[J];金屬學(xué)報(bào);2000年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 褚振華;SPS制備鋯基和銅基塊體非晶復(fù)合材料及強(qiáng)韌化機(jī)理研究[D];上海交通大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 郭凱;Sm-Fe-Co-Al-B系非晶基硬磁材料的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

2 張騰;內(nèi)生鈦基非晶復(fù)合材料摩擦磨損性能的研究[D];太原理工大學(xué);2016年

3 鄒輝;鋯基大塊非晶基復(fù)合材料的制備及性能研究[D];華中科技大學(xué);2004年

4 王神賜;Zr基非晶基復(fù)合材料的制備及性能研究[D];東北大學(xué);2010年

5 葉治淘;Zr_（56.2）Ti_（13.8）Nb_（5.0）Cu_（6.9）Ni_（5.6）Be_（12.5）大塊非晶基復(fù)合材料組織、性能及熱穩(wěn)定性研究[D];南京理工大學(xué);2007年

6 張鑒;ZrO_2增強(qiáng)Zr基大塊非晶復(fù)合材料制備工藝探索及其力學(xué)性能研究[D];上海交通大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：內(nèi)生鈦基非晶復(fù)合材料摩擦磨損性能的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：308444