TiZr基非晶復(fù)合材料的制備及其組織與力學(xué)性能
發(fā)布時間:2021-08-16 08:59
本文以Ti32.8Zr30.2Ni5.3Cu9Be22.7非晶合金成分作為基體,結(jié)合偽三元相圖,通過改變基體合金中元素含量以及添加不同含量的Nb元素,設(shè)計了三種TiZr基非晶復(fù)合材料,這三種TiZr基非晶復(fù)合材料的原子組成分別為Ti32.8Zr34.8Cu6.2Be16.2Nb10、Ti45Zr22.6Cu6.2Be16.2Nb10和Ti50Zr22.6Cu6.2Be16.2Nb5(以下分別將這三種成分簡稱為TZ1、TZ2、TZ3)。用非自耗真空電弧爐制備了三種非晶復(fù)合材料的鑄棒,通過XRD衍射儀和差示掃描量熱分析(DSC)對復(fù)合材料的相組成和熱物性特征值進行了分析和表征。用掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜分析儀(EDS)分析復(fù)合材料的組織形貌以及元素分布規(guī)律,用透射電子顯微鏡(TEM)分析復(fù)合材料的塑性變形機制。用Instron萬能材料試驗機測試了三種復(fù)合材料的力學(xué)性能。實驗結(jié)果顯示,通過將Ti32.8Zr30.2Ni5.3Cu9Be22.7非晶合金中鎳元素替換成Nb元素和調(diào)整基體合金的Ti/Zr比,可以獲得由β-(Ti,Zr,Nb)相樹枝晶和非晶基體組成的復(fù)合材料。由于β相穩(wěn)定元素N...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 非晶合金的發(fā)展歷史簡介
1.3 非晶合金的形成機理
1.4 非晶態(tài)合金的形成判據(jù)
1.5 非晶合金的性能及應(yīng)用
1.5.1 非晶合金的力學(xué)性能及應(yīng)用
1.5.2 非晶合金的磁學(xué)性能的應(yīng)用
1.6 非晶合金的制備方法
1.6.1 水淬法
1.6.2 射流成型法
1.6.3 銅模吸鑄法
1.7 課題背景
1.7.1 非晶復(fù)合材料概述
1.7.2 大塊Zr基非晶超塑性成形
1.7.3 TiZr基非晶復(fù)合材料的強化方式
1.7.4 大塊Zr基非晶復(fù)合材料應(yīng)用展望
1.8 本文主要研究內(nèi)容
第2章 實驗方法
2.1 TiZr基非晶復(fù)合材料成分設(shè)計及材料制備
2.1.1 原材料的處理
2.1.2 合金成分的計算
2.1.3 非晶復(fù)合材料的制備
2.2 TiZr基非晶復(fù)合材料的表征及測試方法
2.2.1 X射線物相分析
2.2.2 DSC熱物性分析
2.2.3 金相組織觀察
2.2.4 SEM組織觀察以及EDS分析
2.2.5 壓縮試驗
2.2.6 TEM分析
2.2.7 納米力學(xué)性能分析
第3章 TiZr基非晶復(fù)合材料制備及其表征
3.1 合金體系的成分設(shè)計和材料制備
3.2 TiZr基非晶復(fù)合材料的X射線衍射分析
3.3 TiZr基非晶復(fù)合材料的DSC熱物性分析
3.4 金相組織觀察
3.5 橫截面SEM分析以及EDS能譜分析
3.6 壓縮性能和斷口SEM形貌
3.6.1 壓縮應(yīng)力應(yīng)變分析
3.6.2 壓縮斷口的SEM形貌
3.7 TiZr基非晶復(fù)合材料的增韌機制
3.8 納米壓痕分析
3.8.1 納米壓痕實驗結(jié)果分析
3.8.2 納米壓痕下的變形行為
3.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]動能穿甲彈用鎢合金絕熱剪切帶的研究進展[J]. 呂政,任學(xué)平,盧成壯. 兵器材料科學(xué)與工程. 2014(06)
[2]連續(xù)鑄造法制備大塊非晶合金[J]. 張濤,張興國,張環(huán)月,賈非,張偉,井上明久,馬月嬌. 稀有金屬材料與工程. 2012(12)
[3]TiNiFe形狀記憶合金熱變形行為的研究[J]. 尹向前,王淑娟,李艷鋒,解浩峰,米緒軍. 稀有金屬. 2012(06)
[4]非晶復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J]. 薛春娥,吳曉. 材料導(dǎo)報. 2012(S1)
[5]微量元素Y、Ag對Cu基非晶合金玻璃形成能力的影響[J]. 李友,岳麗杰,謝鯤,英文杰. 稀土. 2011(04)
[6]硼對Ni-46Ti-4Al合金微觀組織和力學(xué)性能的影響[J]. 李濤,李巖,宋曉云,李樹索. 稀有金屬. 2011(03)
[7]低碳經(jīng)濟下的非晶合金發(fā)展與應(yīng)用[J]. 房衛(wèi)萍,楊凱珍,張宇鵬,劉鳳美,劉正林,劉師田,易江龍,許磊. 材料研究與應(yīng)用. 2010(04)
[8]TiZr-base Bulk Metallic Glass with over 50 mm in Diameter[J]. M.Q.Tang,H.F.Zhang,Z.W.Zhu,H.M.Fu,A.M.Wang,H.Li and Z.Q.Hu Shenyang National Laboratory for Materials Science,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,72 Wenhua Road,Shenyang 110016,China. Journal of Materials Science & Technology. 2010(06)
[9]不同應(yīng)變速率下TiAl基合金壓縮斷裂行為的研究[J]. 李雷,曹睿,張繼,陳劍虹,張君峰. 稀有金屬. 2008(04)
[10]高性能航空金屬結(jié)構(gòu)材料及特種涂層激光熔化沉積制備與成形研究進展[J]. 王華明,張凌云,李安,湯海波,張述泉,方艷麗,李鵬. 金屬熱處理. 2008(01)
碩士論文
[1]非晶合金及復(fù)合材料組織與力學(xué)性能的研究[D]. 徐嬌.蘭州理工大學(xué) 2014
[2]塊體非晶合金的水平連續(xù)制備技術(shù)研究[D]. 楊云彬.大連理工大學(xué) 2013
[3]生物醫(yī)用新型低彈性模量亞穩(wěn)β鈦合金的設(shè)計及性能研究[D]. 趙立臣.河北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3345378
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 非晶合金的發(fā)展歷史簡介
1.3 非晶合金的形成機理
1.4 非晶態(tài)合金的形成判據(jù)
1.5 非晶合金的性能及應(yīng)用
1.5.1 非晶合金的力學(xué)性能及應(yīng)用
1.5.2 非晶合金的磁學(xué)性能的應(yīng)用
1.6 非晶合金的制備方法
1.6.1 水淬法
1.6.2 射流成型法
1.6.3 銅模吸鑄法
1.7 課題背景
1.7.1 非晶復(fù)合材料概述
1.7.2 大塊Zr基非晶超塑性成形
1.7.3 TiZr基非晶復(fù)合材料的強化方式
1.7.4 大塊Zr基非晶復(fù)合材料應(yīng)用展望
1.8 本文主要研究內(nèi)容
第2章 實驗方法
2.1 TiZr基非晶復(fù)合材料成分設(shè)計及材料制備
2.1.1 原材料的處理
2.1.2 合金成分的計算
2.1.3 非晶復(fù)合材料的制備
2.2 TiZr基非晶復(fù)合材料的表征及測試方法
2.2.1 X射線物相分析
2.2.2 DSC熱物性分析
2.2.3 金相組織觀察
2.2.4 SEM組織觀察以及EDS分析
2.2.5 壓縮試驗
2.2.6 TEM分析
2.2.7 納米力學(xué)性能分析
第3章 TiZr基非晶復(fù)合材料制備及其表征
3.1 合金體系的成分設(shè)計和材料制備
3.2 TiZr基非晶復(fù)合材料的X射線衍射分析
3.3 TiZr基非晶復(fù)合材料的DSC熱物性分析
3.4 金相組織觀察
3.5 橫截面SEM分析以及EDS能譜分析
3.6 壓縮性能和斷口SEM形貌
3.6.1 壓縮應(yīng)力應(yīng)變分析
3.6.2 壓縮斷口的SEM形貌
3.7 TiZr基非晶復(fù)合材料的增韌機制
3.8 納米壓痕分析
3.8.1 納米壓痕實驗結(jié)果分析
3.8.2 納米壓痕下的變形行為
3.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間承擔的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]動能穿甲彈用鎢合金絕熱剪切帶的研究進展[J]. 呂政,任學(xué)平,盧成壯. 兵器材料科學(xué)與工程. 2014(06)
[2]連續(xù)鑄造法制備大塊非晶合金[J]. 張濤,張興國,張環(huán)月,賈非,張偉,井上明久,馬月嬌. 稀有金屬材料與工程. 2012(12)
[3]TiNiFe形狀記憶合金熱變形行為的研究[J]. 尹向前,王淑娟,李艷鋒,解浩峰,米緒軍. 稀有金屬. 2012(06)
[4]非晶復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀[J]. 薛春娥,吳曉. 材料導(dǎo)報. 2012(S1)
[5]微量元素Y、Ag對Cu基非晶合金玻璃形成能力的影響[J]. 李友,岳麗杰,謝鯤,英文杰. 稀土. 2011(04)
[6]硼對Ni-46Ti-4Al合金微觀組織和力學(xué)性能的影響[J]. 李濤,李巖,宋曉云,李樹索. 稀有金屬. 2011(03)
[7]低碳經(jīng)濟下的非晶合金發(fā)展與應(yīng)用[J]. 房衛(wèi)萍,楊凱珍,張宇鵬,劉鳳美,劉正林,劉師田,易江龍,許磊. 材料研究與應(yīng)用. 2010(04)
[8]TiZr-base Bulk Metallic Glass with over 50 mm in Diameter[J]. M.Q.Tang,H.F.Zhang,Z.W.Zhu,H.M.Fu,A.M.Wang,H.Li and Z.Q.Hu Shenyang National Laboratory for Materials Science,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,72 Wenhua Road,Shenyang 110016,China. Journal of Materials Science & Technology. 2010(06)
[9]不同應(yīng)變速率下TiAl基合金壓縮斷裂行為的研究[J]. 李雷,曹睿,張繼,陳劍虹,張君峰. 稀有金屬. 2008(04)
[10]高性能航空金屬結(jié)構(gòu)材料及特種涂層激光熔化沉積制備與成形研究進展[J]. 王華明,張凌云,李安,湯海波,張述泉,方艷麗,李鵬. 金屬熱處理. 2008(01)
碩士論文
[1]非晶合金及復(fù)合材料組織與力學(xué)性能的研究[D]. 徐嬌.蘭州理工大學(xué) 2014
[2]塊體非晶合金的水平連續(xù)制備技術(shù)研究[D]. 楊云彬.大連理工大學(xué) 2013
[3]生物醫(yī)用新型低彈性模量亞穩(wěn)β鈦合金的設(shè)計及性能研究[D]. 趙立臣.河北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3345378
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