本文關(guān)鍵詞：Zr基塊體非晶合金熔體流動(dòng)性及充型能力研究

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【摘要】：塊體非晶合金具有極高的強(qiáng)度和彈性極限、良好的耐磨性和抗腐蝕性、熱膨脹系數(shù)低和鑄造凝固收縮率小等優(yōu)異的綜合性能,使其在航空航天以及國(guó)防裝備等領(lǐng)域顯示了重要的潛在應(yīng)用價(jià)值。然而塊體非晶合金無(wú)法進(jìn)行常規(guī)的軋制或鍛造成型,成型技術(shù)的滯后限制了這類(lèi)合金的應(yīng)用。利用合金熔體的流動(dòng)性進(jìn)行鑄造成型是最有可能實(shí)現(xiàn)低成本加工的有效技術(shù)途徑。本文以Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5(Vit1)和Ti32.8Zr30.2Cu9Ni5.3Be22.7(ZT3)兩種非晶形成能力比較強(qiáng)的塊體非晶合金為研究對(duì)象。用工業(yè)純銅和高純石墨兩種不同的鑄型材料,設(shè)計(jì)和加工了不同尺寸的鑄型型腔。選擇不同的過(guò)熱溫度和澆注高度等試驗(yàn)參數(shù),對(duì)上述兩種非晶合金熔體開(kāi)展了流動(dòng)性試驗(yàn)研究,用體積流量評(píng)價(jià)了合金熔體的流動(dòng)性和充型能力�；阼T件成型理論和傳熱學(xué)理論,在晶態(tài)合金體積流量本構(gòu)方程的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了用于表征非晶態(tài)合金熔體體積流量的改進(jìn)型方程。用X射線衍射(XRD)和差示掃描量熱儀(DSC)對(duì)流動(dòng)性試樣的結(jié)構(gòu)和熱物性參數(shù)進(jìn)行測(cè)試分析;用Instron萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)試不同試驗(yàn)條件下塊體非晶合金的室溫壓縮性能;用掃描電子顯微鏡觀察試樣斷口形貌。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:兩種塊體非晶合金熔體在鑄型中的體積流量隨過(guò)熱溫度的提高和鑄型流動(dòng)通道橫截面積的增大而增大。通過(guò)增加澆注高度可提高充型速度和熔體的體積流量,且體積流量和澆注高度之間呈線性關(guān)系。比較塊體非晶合金熔體在工業(yè)純銅和高純石墨鑄型中的流動(dòng)特點(diǎn)發(fā)現(xiàn),在相同的鑄造條件下,由于兩種鑄型的蓄熱系數(shù)不同,合金熔體的體積流量也不同。高純石墨鑄型的體積流量明顯大于工業(yè)純銅鑄型的體積流量,同時(shí)高純石墨鑄型中合金熔體的體積流量對(duì)澆注高度的變化更為敏感。通過(guò)比較兩種塊體非晶合金在不同鑄造條件下的力學(xué)性能發(fā)現(xiàn),改變鑄型材料和鑄型尺寸對(duì)Vit1和ZT3兩種非晶合金的力學(xué)性能無(wú)顯著影響,但ZT3塊體非晶合金表現(xiàn)出微小的塑性變形量。
【關(guān)鍵詞】：塊體非晶合金 流動(dòng)性 體積流量 充型能力 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG139.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-22
• 1.1 非晶合金發(fā)展概況11-13
• 1.2 塊體非晶合金的制備方法13-14
• 1.2.1 熔劑包敷法13
• 1.2.2 金屬模鑄造法13
• 1.2.3 石英管水淬法13-14
• 1.2.4 電弧爐熔煉吸鑄法14
• 1.2.5 定向凝固法14
• 1.2.6 非晶粉末擠壓法14
• 1.3 非晶合金的力學(xué)性能14-16
• 1.3.1 高強(qiáng)度14-15
• 1.3.2 高硬度15
• 1.3.3 彈性15
• 1.3.4 超塑性15-16
• 1.4 鑄造金屬凝固原理及合金充型特征16-20
• 1.4.1 鑄造金屬凝固原理16-17
• 1.4.2 液態(tài)金屬流動(dòng)性及充型能力特征17-18
• 1.4.3 普通合金停止流動(dòng)機(jī)理18-19
• 1.4.4 非晶合金鑄造成型特征19-20
• 1.5 本文的選題意義及研究?jī)?nèi)容20-22
• 1.5.1 選題意義20
• 1.5.2 研究?jī)?nèi)容20-22
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方法22-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備22-24
• 2.1.1 熔煉和鑄造成型設(shè)備22
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)所用模具及輔助支架22-24
• 2.1.3 其他設(shè)備24
• 2.2 材料制備24-26
• 2.2.1 原材料處理24
• 2.2.2 合金錠的制備24-25
• 2.2.3 流動(dòng)性試樣澆注成型25-26
• 2.3 塊體非晶合金澆注質(zhì)量和澆注型腔的選擇26-29
• 2.3.1 塊體非晶合金澆注質(zhì)量的計(jì)算26-27
• 2.3.2 塊體非晶合金澆注型腔的探索27-29
• 2.3.3 塊體非晶合金澆注質(zhì)量和澆注型腔的確定29
• 2.4 X射線衍射分析29
• 2.5 DSC熱物性分析29
• 2.6 壓縮性能測(cè)試及方法29-30
• 2.7 掃描電鏡分析(SEM)30-31
• 第3章 塊體非晶合金熔體流動(dòng)性及充型能力分析31-54
• 3.1 流動(dòng)性試樣的物性分析31-34
• 3.1.1 流動(dòng)性試樣的XRD分析31-33
• 3.1.2 流動(dòng)性試樣的DSC分析33-34
• 3.2 液態(tài)金屬充型能力的計(jì)算34-38
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析38-51
• 3.3.1 澆注高度對(duì)體積流量的影響38-41
• 3.3.2 鑄型尺寸對(duì)體積流量的影響41-45
• 3.3.3 過(guò)熱溫度對(duì)體積流量的影響45-51
• 3.4 鑄件凝固時(shí)間的修正51-52
• 3.4.1 鑄件在金屬型中的冷卻51
• 3.4.2 鑄件凝固時(shí)間的計(jì)算51-52
• 3.5 本章小結(jié)52-54
• 第4章 冷卻速率對(duì)塊體非晶合金力學(xué)性能的影響54-59
• 4.1 室溫壓縮性能54-56
• 4.2 壓縮斷口形貌56-57
• 4.3 冷卻速率對(duì)力學(xué)性能的影響分析57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果65-66
• 致謝66

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 Marcin Górny;;Fluidity and Temperature Profile of Ductile Iron in Thin Sections[J];Journal of Iron and Steel Research(International);2012年08期

2 李劍;郝啟堂;李新雷;陳云龍;;鋁合金薄壁件真空吸鑄充型能力的研究[J];鑄造;2012年03期

3 ;TiZr-base Bulk Metallic Glass with over 50 mm in Diameter[J];Journal of Materials Science & Technology;2010年06期

4 馬明臻;宗海濤;王海燕;齊彥鵬;梁順星;宋愛(ài)君;張衛(wèi)國(guó);王強(qiáng);張新宇;景勤;李工;劉日平;;Zr基大塊非晶合金熔體的流動(dòng)性與成型性[J];中國(guó)科學(xué)(G輯:物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué));2008年04期

5 孫軍,張國(guó)君,劉剛;大塊非晶合金力學(xué)性能研究進(jìn)展[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2001年06期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 于鵬飛;Zr基非晶合金熔體流動(dòng)性及鑄造成型性研究[D];燕山大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：1058655