本文關(guān)鍵詞：具有不同玻璃轉(zhuǎn)變溫度的大塊金屬玻璃的力學(xué)性能研究

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【摘要】：大塊金屬玻璃(BMGs)由于其優(yōu)異的力學(xué)性能而成為材料科學(xué)領(lǐng)域的熱點研究內(nèi)容,比如高強度、高硬度、大彈性極限等。然而,同晶體材料相比,人們對金屬玻璃的力學(xué)性能及其內(nèi)部機制仍然缺乏清楚的認識,急需進行系統(tǒng)深入的研究。另外,金屬玻璃室溫蠕變行為作為材料力學(xué)性能的重要一部分,也吸引了大量的關(guān)注,但是目前仍然缺乏系統(tǒng)的研究。本工作通過測試具有不同玻璃轉(zhuǎn)變溫度的大塊金屬玻璃的基本參數(shù)及其三點彎曲性能,發(fā)現(xiàn)(1-Cg)*Vm能夠表征金屬玻璃的開放體積量,其與Tf和模量均呈現(xiàn)出非常明顯的負相關(guān)性；泊松比v與塑性具有良好的相關(guān)性,即一定程度上,v越大,塑性越好。但是并沒有發(fā)現(xiàn)Cg或者(1-Cg)*Vm與泊松比v呈現(xiàn)明顯的對應(yīng)關(guān)系,表明開放體積并不是決定金屬玻璃塑性變形能力的唯一因素。另外,通過研究結(jié)構(gòu)弛豫對Zr-Cu-Ni-Al金屬玻璃力學(xué)性能的影響,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)弛豫會顯著降低金屬玻璃的開放體積量(1-Cg)*Vm,導(dǎo)致模量增加,泊松比和塑性顯著降低,說明對于同一合金成分的金屬玻璃而言,開放體積是對其宏觀力學(xué)性能具有顯著影響。采用球壓頭納米壓痕的試驗技術(shù)研究不同體系大塊金屬玻璃的納米壓痕蠕變行為,探尋金屬玻璃的蠕變行為與Tg的緊密相關(guān)性。發(fā)現(xiàn)(1)在具有不同玻璃轉(zhuǎn)變溫度的大塊金屬玻璃中,金屬玻璃的納米壓痕蠕變性能對玻璃轉(zhuǎn)變溫度具有明顯的依賴性,且εs/Pmax能夠很好的描述金屬玻璃納米壓痕蠕變性能；Tg越高的金屬玻璃,平均接觸壓力Pm,剪切應(yīng)變γy和楊氏模量Es越大,WSTZ越高,形核點位密度m越小,增加了STZs激活和協(xié)同剪切的難度,導(dǎo)致該成分具有更好的抗蠕變性能。(2)同一個成分中,隨著PI的增加,Pm和γy線性增大,而Es幾乎不變,意味著同模量相比,強度和剪應(yīng)變對微觀結(jié)構(gòu)不均勻性更敏感；另外,隨著P1的增大,形核點位密度m減小,同時大的剪切應(yīng)力降低了STZ的激活能壘W(wǎng)STZ,結(jié)果,盡管形核位點密度m減小,但WSTZ的顯著降低最終導(dǎo)致形核速率J的增加；同一成分中,不同位置的抗蠕變性能隨著P1沒有呈現(xiàn)出特定的變化趨勢,這是因為隨著P1的增加,激活能WSTZ降低,降低局部區(qū)域的抗蠕變性能,而形核點位密度m減小,這又會增強該局部區(qū)域的抗蠕變性能,這種相互競爭的關(guān)系最終導(dǎo)致不同位置的抗蠕變性能無明顯變化趨勢。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG139.8

【參考文獻】

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1 許福;龍志林;鄧旭輝;張平;;一種鐵基塊體金屬玻璃納米壓痕蠕變行為的加載速率敏感性(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年06期

2 ;Deformation behavior during nanoindentation in Ce-based bulk metallic glasses[J];Chinese Science Bulletin;2006年13期

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本文編號：1178460