非晶合金長程無序、短程有序,力學(xué)與化學(xué)性能獨特,但傳統(tǒng)技術(shù)只能制備尺寸較小且形狀簡單的非晶合金構(gòu)件。作為一種極具發(fā)展前景的增材制造技術(shù),激光選區(qū)熔化（SLM）能夠突破玻璃形成能力及臨界尺寸的限制,為制備大尺寸復(fù)雜形狀非晶合金器件提供可能。非晶合金打印中的晶化等問題大大影響其微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能,其晶化實質(zhì)在于原子短中程有序向長程有序的轉(zhuǎn)變。本文采用分子動力學(xué)模擬研究激光選區(qū)熔化Cu-Zr非晶合金的結(jié)構(gòu)演變特征,探究激光工藝參數(shù)對樣品微觀結(jié)構(gòu)、晶化程度及力學(xué)性能的影響,探索非晶晶化的機理與規(guī)律,得到避免晶化的方法。研究工作主要包括:（1）研究了激光選區(qū)熔化Cu₅₀Zr₅₀非晶合金中微觀結(jié)構(gòu)、溫度的變化及力學(xué)性能。發(fā)現(xiàn)完整二十面體團簇在冷卻速率較低的Cu₅₀Zr₅₀非晶粉末中含量較高,激光選區(qū)熔化后樣品與初始態(tài)粉末的結(jié)構(gòu)之間不存在明顯的關(guān)聯(lián)性。熔池的熱影響導(dǎo)致沉積層內(nèi)類二十面體團簇的含量比熔覆層高,而經(jīng)過激光熔化和熱影響后Frank-Kasper多面體團簇的含量均基本不變。同時發(fā)現(xiàn)打印樣品的極限拉伸強度、... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

合金熔體形成固態(tài)合金的兩種路徑Figure1-1Twopathsformingsolidalloyfrommelt

碩士學(xué)位論文1.2.2 非晶合金的結(jié)構(gòu)特征通常按照原子的排列情況把固體材料分為晶體、準(zhǔn)晶和非晶三種類型。晶體中原子按照一定的晶格結(jié)構(gòu)在三維空間上進行有序性排列，呈現(xiàn)出長程有序性的特點，如圖 1-2 (a) 所示；準(zhǔn)晶中不存在長程的平移對稱性，但有旋轉(zhuǎn)對稱性，如圖 1-2 (b) 所示；非晶與液體結(jié)構(gòu)相似，整體上不存在長程有序性，但是在小范圍內(nèi)存在短中程有序性，如圖 1-2 (c) 所示。簡單來說，非晶合金具有長程無序而短程有序的結(jié)構(gòu)特征。長程無序是指原子排列沒有周期對稱性和平移性的特征。而短程有序是指在 3.5 ~ 4 范圍內(nèi)所表現(xiàn)出的局部有序性排列[7]。一般來說，合金熔體在較低的冷卻速率下凝固，原子有時間進行規(guī)則性的排列，從而形成有序的晶體結(jié)構(gòu)。而通過急冷的方法會使原子沒有充分的時間進行擴散，從而保留了金屬液體的無序狀態(tài)，最終形成非晶合金。因此非晶合金也被稱為液態(tài)金屬 。

1 緒論都存在一定的適用性和局限性。在 1959 年 Bernal 特征，把硬球看做原子并將其無序地堆積成一個密其合理性，在此基礎(chǔ)上提出了硬球無規(guī)密堆模型。基本結(jié)構(gòu)單元可看做是由 5 類多面體構(gòu)成，即 Bern晶態(tài)結(jié)構(gòu)中存在短程甚至中程有序性，這顯然與完全符。隨后，Gaskell 提出另一種結(jié)構(gòu)模型來表征非模型，該模型的中心思想是認為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在程有序結(jié)構(gòu)，這些有序的結(jié)構(gòu)單元會以各種不同的連構(gòu)。但是該模型僅與一些非晶半導(dǎo)體材料符合性較


本文編號：3002265