塊體非晶合金（BMGs）由于其一系列優(yōu)異的特性,例如高強度和高硬度,高彈性極限和優(yōu)異的耐腐蝕性,使其成為新一代結(jié)構(gòu)工程材料的潛在候選者。然而,由于原料純度及熔煉過程的影響,合金中不可避免的會含有一定量氧,因此正確認識氧的作用機制及規(guī)律,對于非晶合金在工程實際中的推廣和應(yīng)用有非常重要的意義。本文采用銅模吸鑄法制備Zr基非晶合金,通過系統(tǒng)地添加氧研究氧對Zr基非晶合金非晶形成能力,力學(xué)性能以及可靠性的影響。采用銅模吸鑄法制備出6種氧含量水平的(Zr_0.61Cu_0.25Al_0.12Ti_0.02)_100-xO_x（x=0.01,0.04,0.08,0.12,0.16,0.2,wt.%）非晶合金,實際測得氧含量分別為66,360,780,1100,1500和1900 ppm。在其氧含量低于360 ppm時,其非晶形成能力隨著氧含量的增加得以保持,臨界尺寸顯著高于8 mm。當(dāng)氧含量超過360 ppm時,隨著氧含量的增加,其非晶形成能力劇烈下降,臨界尺寸遠小于8 mm,合... 

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 非晶合金的概述及發(fā)展
    1.2 塊體非晶的制備工藝
        1.2.1 銅模鑄造法
        1.2.2 熔態(tài)旋淬法
        1.2.3 水淬法
        1.2.4 氣體霧化法
    1.3 非晶合金的非晶形成能力(GFA)及表征
        1.3.1 臨界冷卻速度R_c與臨界厚度t_(max)
        1.3.2 過冷液相區(qū)寬度ΔT_x
        1.3.3 約化玻璃轉(zhuǎn)變溫度T_(rg)
        1.3.4 參數(shù)γ
    1.4 非晶合金的室溫塑性變形機理
        1.4.1 自由體積模型
        1.4.2 剪切轉(zhuǎn)變區(qū)(STZ)模型
        1.4.3 絕熱加熱模型
    1.5 氧元素對非晶形成能力及力學(xué)性能影響的研究現(xiàn)狀
    1.6 研究目的及內(nèi)容
        1.6.1 本課題的研究目的
        1.6.2 本課題的研究內(nèi)容
第2章 實驗方法、實驗樣品的制備與檢測
    2.1 實驗方案的確定
    2.2 樣品的制備方法及設(shè)備
        2.2.1 電弧熔煉制備母合金
        2.2.2 銅模吸鑄制備塊體非晶合金樣品
    2.3 分析與表征
        2.3.1 X-射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 差示掃描量熱分析(DSC)
        2.3.3 光學(xué)顯微(OM)觀察
        2.3.4 掃描電子顯微(SEM)觀察
    2.4 力學(xué)性能測試
第3章 氧含量對Zr_(61)Cu_(25)Al_(12)Ti_2合金非晶形成能力的影響
    3.1 引言
    3.2 實驗方法
        3.2.1 合金成分的選擇
        3.2.2 合金樣品的制備
    3.3 不同氧含量對Zr_(61)Cu_(25)Al_(12)Ti_2合金非晶形成能力的影響
        3.3.1 XRD檢測
        3.3.2 不同氧含量下Zr_(61)Cu_(25)Al_(12)Ti_2合金顯微結(jié)構(gòu)
        3.3.3 DSC分析測試
        3.3.4 Zr_(61)Cu_(25)Al_(12)Ti_2合金在不同氧含量下的臨界尺寸
    3.4 本章小結(jié)
第4章 氧含量對Zr_(61)Cu_(25)Al_(12)Ti_2塊體非晶合金力學(xué)性能的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗過程
    4.3 壓縮應(yīng)力—應(yīng)變分析
        4.3.1 應(yīng)力應(yīng)變曲線分析
        4.3.2 SEM分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 氧對Zr_(61)Cu_(25)Al_(12)Ti_2塊體非晶合金性能可靠性的影響
    5.1 引言
    5.2 Weibull統(tǒng)計
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 三參數(shù)Weibull參數(shù)的估計
        5.3.2 Weibull模數(shù)m的意義
        5.3.3 無斷裂應(yīng)力(FFS)σu的意義
        5.3.4 三參數(shù)Weibull模型與兩參數(shù)模型的比較
        5.3.5 塑性的Weibull統(tǒng)計分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
作者攻讀學(xué)位階段參研課題及研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3703252