本文關(guān)鍵詞：摻雜對(duì)FeCoCrMoCBY大塊非晶合金耐蝕、耐磨性能和熱導(dǎo)率的影響

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【摘要】：本論文采用非自耗型真空熔煉電弧爐水冷銅模吸鑄法制備了(Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2)_(100-x)Crx(x=0,4,8,12 at%;BMG1,BMG2,BMG3,BMG4)和(Fe_(41)Co_7Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2)_(100-x)(Co_(65)Cr_(15)Zr_(10)W_(10))x(x=5,10,15 at%;BMG5,BMG6,BMG7)大塊非晶合金。分別利用X射線衍射法(XRD)對(duì)合金結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征;利用電化學(xué)工作站研究合金的耐蝕性能;利用差熱分析、電阻率和熱導(dǎo)率對(duì)合金的熱力學(xué)進(jìn)行分析;利用WTM-2E型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)研究合金的耐磨性能和磨損機(jī)制;通過(guò)X射線光電子能譜分析(XPS)和掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜(EDS)分析合金腐蝕和摩擦磨損后的表面形貌及鈍化膜的成分和元素的含量。本文重點(diǎn)研究了Cr元素和Co_(65)Cr_(15)Zr_(10)W_(10)非晶合金系摻雜對(duì)Fe基大塊非晶合金在3%NaCl、1mol/L HCl和1 mol/L NaOH三種溶液中耐蝕性能的影響;探討Fe CoCrMoCBY系非晶合金中最佳的Cr/Mo比范圍和Co_(65)Cr_(15)Zr_(10)W_(10)非晶合金系最佳的摻雜含量以及Cr和Co_(65)Cr_(15)Zr_(10)W_(10)摻雜對(duì)Fe基非晶合金熱導(dǎo)率和耐磨性能的影響;建立硬度、晶化溫度(Tx)和熱導(dǎo)率三者之間的聯(lián)系。通過(guò)極化曲線和交流阻抗譜分析發(fā)現(xiàn),Cr元素和Co_(65)Cr_(15)Zr_(10)W_(10)非晶合金系摻雜提高了Fe基大塊非晶合金的耐蝕性。在FeCoCrMoCBY非晶合金系中當(dāng)Cr/Mo比在1.37~1.69范圍內(nèi)時(shí),Fe基大塊非晶合金的耐蝕性最好。Co_(65)Cr_(15)Zr_(10)W_(10)的最佳摻雜量為5at%,此時(shí)既能提高耐蝕性又能確保經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)對(duì)BMG2、BMG3和BMG4在1 mol/L HCl和BMG5、BMG6和BMG7在3%NaCl中鈍化膜的M-S曲線分析發(fā)現(xiàn),Cr/Mo比為1.37~1.69和Co_(65)Cr_(15)Zr_(10)W_(10)的摻雜量為15at%時(shí)合金的鈍化膜的穩(wěn)定性以及對(duì)基體的保護(hù)性要更好。對(duì)BMG2、BMG3和BMG4在1 mol/L HCl中的表面鈍化膜的成分分析發(fā)現(xiàn),Cr和Mo元素的協(xié)同作用決定著耐蝕性和鈍化膜的穩(wěn)定性,鈍化膜的主要成分是Cr3+離子的氧化物或者氫氧化物,在0.5VSCE電位以下對(duì)耐蝕性起主要作用的是Cr3+離子,當(dāng)電位高于0.5VSCE后,對(duì)耐蝕性起決定性作用的是Mo6+離子。對(duì)BMG5、BMG6和BMG7在飽和NaCl溶液中浸泡336h后表面形貌和成分分析發(fā)現(xiàn),摻雜Co_(65)Cr_(15)Zr_(10)W_(10)含量越多點(diǎn)蝕坑數(shù)量和直徑越小。導(dǎo)致耐蝕性提高的原因并不是Zr的引入,而是Co_(65)Cr_(15)Zr_(10)W_(10)非晶合金的摻雜導(dǎo)致了更多Cr在表面的富集,形成了更加致密的鈍化膜;相比合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變,合金成分對(duì)耐蝕性的影響更大。隨著摻雜Cr含量的增加Fe基大塊非晶合金的耐磨性能越來(lái)越好,造成Cr摻雜對(duì)耐磨性能提高的原因是磨粒磨損的消失和疲勞磨損程度的降低。隨著Co_(65)Cr_(15)Zr_(10)W_(10)摻雜含量的增加,磨損系數(shù)先降低后增加的原因是主要磨損機(jī)制變?yōu)榱苏持p。硬度與Tx之間存在一個(gè)很好的線性關(guān)系:Y=3.28X-790.62。Cr的摻雜導(dǎo)致了Fe基大塊非晶合金的電阻率的增加,而對(duì)熱導(dǎo)率的影響不大,Co_(65)Cr_(15)Zr_(10)W_(10)的摻雜導(dǎo)致了Fe基大塊非晶合金的電阻率和熱導(dǎo)率下降。在20~150℃范圍內(nèi),Fe基大塊非晶合金的熱導(dǎo)率隨溫度升高而增加。摻雜主要引起室溫下聲子熱導(dǎo)率的變化,對(duì)電子熱導(dǎo)率的影響很小;在室溫下,聲子熱導(dǎo)率與Tx之間的關(guān)系符合Y=0.06756X-37.31568;總熱導(dǎo)率與Tx之間的關(guān)系符合Y=0.06013X-29.33226。因此,總熱導(dǎo)率與硬度之間的關(guān)系符合Y=0.01833X-14.83836。
【關(guān)鍵詞】：鐵基大塊非晶合金 摻雜 耐蝕性 耐磨性 熱導(dǎo)率
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG139.8
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 引言9-10
• 1.2 塊體非晶合金的制備技術(shù)10-11
• 1.3 鐵基大塊非晶合金的性能研究概況11-16
• 1.3.1 鐵基大塊非晶合金的耐蝕性能研究11-13
• 1.3.2 鐵基大塊非晶合金的耐磨性能研究13-14
• 1.3.3 鐵基大塊非晶合金的熱導(dǎo)率研究14-15
• 1.3.4 鐵基大塊非晶合金的電阻率研究15-16
• 1.3.5 鐵基大塊非晶合金的磁學(xué)性能研究16
• 1.4 鐵基大塊非晶合金的應(yīng)用16-17
• 1.5 本論文研究的主要內(nèi)容17-19
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法19-23
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料的制備19
• 2.1.1 鐵基大塊非晶合金的制備19
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方案及分析方法19-23
• 2.2.1 合金的結(jié)構(gòu)表征19-20
• 2.2.2 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)20
• 2.2.3 浸泡實(shí)驗(yàn)20-21
• 2.2.4 鈍化膜分析21
• 2.2.5 摩擦磨損實(shí)驗(yàn)21-22
• 2.2.6 電阻率測(cè)試22
• 2.2.7 熱導(dǎo)率測(cè)試22-23
• 第3章 Cr元素?fù)诫s對(duì)Fe基大塊非晶合金耐蝕、耐磨和熱導(dǎo)率的影響23-45
• 3.1 Cr/Mo比對(duì)鐵基大塊非晶合金的耐蝕性能分析24-37
• 3.1.1 鐵基大塊非晶合金的結(jié)構(gòu)表征24-25
• 3.1.2 鐵基大塊非晶合金在酸堿鹽溶液中的電化學(xué)行為研究25-31
• 3.1.3 鐵基大塊非晶合金在鹽酸溶液中的腐蝕機(jī)制研究31-37
• 3.2 鐵基大塊非晶合金的耐磨性能分析37-41
• 3.2.1 硬度與T_x關(guān)系探討37
• 3.2.2 磨損量與摩擦系數(shù)分析37-38
• 3.2.3 磨損輪廓與磨損形貌分析38-41
• 3.3 鐵基大塊非晶合金的熱導(dǎo)率分析41-44
• 3.3.1 鐵基大塊非晶合金的電阻率分析41-42
• 3.3.2 鐵基大塊非晶合金的熱導(dǎo)率與溫度、T_x關(guān)系的探討42-44
• 本章小結(jié)44-45
• 第4章 Co_(65)Cr_(15)Zr_(10)W_(10)非晶合金系摻雜對(duì)Fe基大塊非晶合金耐蝕、耐磨和熱導(dǎo)率的影響45-63
• 4.1 鐵基大塊非晶合金的耐蝕性能分析46-54
• 4.1.1 鐵基大塊非晶合金的結(jié)構(gòu)表征46-47
• 4.1.2 鐵基大塊非晶合金在酸堿鹽溶液中的電化學(xué)行為研究47-52
• 4.1.3 浸泡實(shí)驗(yàn)分析52-54
• 4.2 鐵基大塊非晶合金的耐磨性能分析54-58
• 4.2.1 硬度與T_x關(guān)系探討54-55
• 4.2.2 磨損量與摩擦系數(shù)分析55-56
• 4.2.3 磨損輪廓與磨損形貌分析56-58
• 4.3 鐵基大塊非晶合金的熱導(dǎo)率分析58-62
• 4.3.1 鐵基大塊非晶合金的電阻率分析58-59
• 4.3.2 鐵基大塊非晶合金的熱導(dǎo)率與溫度、T_x關(guān)系的探討59-62
• 本章小結(jié)62-63
• 第5章 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文70-71
• 致謝71-72

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1 趙德強(qiáng),楊元政,李喜峰,仇在宏;大塊非晶合金的形成能力及研究進(jìn)展[J];金屬功能材料;2003年03期

2 蔣美萍;新型大塊非晶合金的研究進(jìn)展[J];江蘇石油化工學(xué)院學(xué)報(bào);2003年04期

3 陸偉,嚴(yán)彪,殷俊林,尤富強(qiáng),張文彪;大塊非晶合金的制備、性能與應(yīng)用研究進(jìn)展[J];上海鋼研;2004年03期

4 郝雷;陳學(xué)定;袁子洲;王曉軍;;大塊非晶合金的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2004年08期

5 潘鈺嫻;謝志余;;大塊非晶合金的性能和制備方法的研究[J];新技術(shù)新工藝;2005年08期

6 孫建春;曹鵬軍;;大塊非晶合金的研究現(xiàn)狀[J];重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào);2006年03期

7 王兵;;我科學(xué)家采用“噴丸”方法克服大塊非晶合金材料脆性取得新進(jìn)展[J];功能材料信息;2006年06期

8 楊英俊;邢大偉;王剛;孫劍飛;魏思東;沈軍;;銅基大塊非晶合金的壓縮斷裂行為[J];稀有金屬材料與工程;2007年06期

9 肖華星;;大塊非晶合金的發(fā)展歷程[J];常州工學(xué)院學(xué)報(bào);2008年06期

10 趙曉芬;周盛;鄭志鎮(zhèn);李建軍;;大塊非晶合金摩擦磨損性能研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J];熱加工工藝;2009年04期

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1 王文魁;范長(zhǎng)增;孫力玲;楊超;劉日平;張君;;壓力及制備條件對(duì)大塊非晶合金結(jié)構(gòu)的影響[A];第五屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅰ[C];2004年

2 張濤;;大塊非晶合金的新合金體系[A];2004年中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2004年

3 李會(huì)強(qiáng);楊院生;童文輝;王珍玉;;大塊非晶合金真空吸鑄制備過(guò)程的溫度場(chǎng)模擬[A];2005年全國(guó)計(jì)算材料、模擬與圖像分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

4 汪衛(wèi)華;潘明祥;趙德乾;李順樸;白海洋;;Zr-Ti-Cu-Ni-Be大塊非晶合金的微結(jié)構(gòu)研究[A];材料科學(xué)與工程技術(shù)——中國(guó)科協(xié)第三屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1998年

5 林建國(guó);吳為;;Cu基大塊非晶合金的超塑擴(kuò)散連接性能研究[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

6 盛文斌;張志敏;谷萬(wàn)里;郭紅;;Ti基大塊非晶合金研究進(jìn)展[A];第十一屆中國(guó)體視學(xué)與圖像分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

7 曹鵬軍;仵海東;范培耕;周安若;;具有大過(guò)冷液相溫度區(qū)間的Cu基大塊非晶合金的制備和機(jī)械性能(英文)[A];2007高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展研討會(huì)暨《材料導(dǎo)報(bào)》編委會(huì)年會(huì)論文集[C];2007年

8 姚可夫;邱勝寶;吳文飛;;脈沖電流處理對(duì)Zr基大塊非晶合金力學(xué)性能的影響[A];2004年中國(guó)材料研討會(huì)論文摘要集[C];2004年

9 王丹;孫民華;尹龍承;黃海亮;姜宏偉;彭鴻雁;鄭友進(jìn);陳玉強(qiáng);;大塊非晶合金Zr-Cu-Ni-Al“強(qiáng)”-“超強(qiáng)”轉(zhuǎn)變的動(dòng)力學(xué)行為[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第4分冊(cè)）[C];2010年

10 王發(fā)東;張曙光;胡捷;徐俊;吳春京;石力開;;Zr基大塊非晶合金在過(guò)冷溫度區(qū)間的靜液擠壓塑性變形[A];第十屆全國(guó)青年材料科學(xué)技術(shù)研討會(huì)論文集（C輯）[C];2005年

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1 陳德民;大塊非晶合金變形機(jī)制及本構(gòu)行為[D];哈爾濱工程大學(xué);2003年

2 王秀英;高壓、輻照對(duì)大塊非晶合金原子輸運(yùn)及相關(guān)過(guò)程的影響[D];燕山大學(xué);2004年

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5 王慶;大塊非晶合金的力學(xué)行為及其微觀機(jī)理研究[D];上海交通大學(xué);2006年

6 張愛龍;大塊非晶合金形成范圍和熱穩(wěn)定性的預(yù)測(cè)方法[D];湖南大學(xué);2009年

7 喻更生;幾種大塊非晶合金宏微觀變形行為的研究[D];湘潭大學(xué);2009年

8 郭晶;大塊非晶合金玻璃形成能力與液體脆性的研究[D];山東大學(xué);2008年

9 肖華星;工業(yè)純?cè)现苽銯e-基大塊非晶及其性能研究[D];南京理工大學(xué);2006年

10 張連勇;相變致冷凝固的鋁合金及銅基大塊非晶組織與性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

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1 徐濤;基于組元彈性常數(shù)的大塊非晶合金形成判據(jù)[D];燕山大學(xué);2009年

2 薛鵬;ZrCuNiAl大塊非晶合金的力學(xué)行為研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 王誠(chéng)杰;摻雜對(duì)FeCoCrMoCBY大塊非晶合金耐蝕、耐磨性能和熱導(dǎo)率的影響[D];南昌航空大學(xué);2016年

4 郭勝鋒;鐵基大塊非晶合金的制備和磁性能研究[D];華中科技大學(xué);2007年

5 王寧;新型鎂基大塊非晶合金的制備研究[D];江蘇大學(xué);2005年

6 郝亞非;銅鋯基大塊非晶合金晶化及力學(xué)性能[D];燕山大學(xué);2006年

7 蔚敬哲;晶化行為對(duì)大塊非晶合金力學(xué)性能的影響[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2009年

8 閆元;Cu基大塊非晶玻璃轉(zhuǎn)變熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)研究[D];哈爾濱師范大學(xué);2009年

9 吳志強(qiáng);鋯基大塊非晶合金耐腐蝕性研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2009年

10 馬中鋒;鋯基大塊非晶合金的熱穩(wěn)定性及晶化動(dòng)力學(xué)研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：920250