本文關(guān)鍵詞：Zr基非晶合金擴(kuò)散焊技術(shù)研究

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【摘要】：非晶合金具有很高的科學(xué)研究和工程應(yīng)用價(jià)值,但尺寸小,具有脆性,加載過程中剪切帶擴(kuò)展快速,在室溫下容易發(fā)生毀滅式失效,限制了其應(yīng)用。本學(xué)位論文以Zr55Cu30Al10Ni5非晶合金為研究對象,利用擴(kuò)散焊技術(shù)制備了非晶合金復(fù)合材料,并研究了工藝對非晶合金力學(xué)性能的影響,主要研究內(nèi)容包括:(1)分析了非晶合金擴(kuò)散焊接理論依據(jù)及連接機(jī)理,利用DSC對非晶合金進(jìn)行了保溫實(shí)驗(yàn)。接著對非晶合金進(jìn)行了保壓保溫實(shí)驗(yàn),根據(jù)XRD結(jié)果以及樣品塑性變形情況,進(jìn)一步確認(rèn)了非晶合金擴(kuò)散焊的適合溫度、壓力以及時(shí)間,最終獲得了適合Zr55Cu30Al10Ni5非晶合金的擴(kuò)散焊工藝條件:溫度在425℃和450℃之間,時(shí)間控制在90min以內(nèi),壓力80MPa左右即可。(2)成功進(jìn)行了非晶合金與非晶合金的擴(kuò)散焊連接。進(jìn)一步研究了非晶合金與2A12鋁合金的擴(kuò)散焊連接,分析了接頭連接質(zhì)量,以及工藝參數(shù)對焊接性能的影響,發(fā)現(xiàn)在一定的溫度、時(shí)間、壓力范圍內(nèi),增加溫度,延長時(shí)間或者增大壓力都有利于非晶合金與鋁合金的焊接。研究了擴(kuò)散焊中結(jié)構(gòu)變化對非晶合金彎曲應(yīng)力的影響,該結(jié)構(gòu)變化降低了非晶合金彎曲應(yīng)力但增加了彎曲應(yīng)變。利用等溫退火實(shí)驗(yàn)?zāi)M了非晶合金擴(kuò)散焊中的熱處理過程,檢測退火后樣品的硬度和彎曲應(yīng)力,發(fā)現(xiàn)熱處理過程會增加其硬度,但降低其力學(xué)性能,且隨著時(shí)間和溫度的增加,其彎曲應(yīng)力降低越明顯。(3)提出了兩步擴(kuò)散方法。利用鋁合金作為中間層,先將非晶合金與鋁鍵合,再進(jìn)一步與銅鍵合,制備了BMG/Al/Cu/Al/BMG五層復(fù)合材料。分析了五層擴(kuò)散焊復(fù)合樣品的力學(xué)性能。非晶合金在擴(kuò)散焊后硬度增加,而彎曲試驗(yàn)中復(fù)合樣品分階段斷裂,彎曲曲線呈現(xiàn)兩個(gè)應(yīng)力峰值,彎曲應(yīng)力降低明顯,彎曲應(yīng)變增加,其斷裂模式呈現(xiàn)非常規(guī)災(zāi)難式破碎,而類似防彈玻璃式的破碎。上述研究工作為推動非晶合金的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG139.8;TG453.9

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本文編號：1176375