本文關(guān)鍵詞： 非晶合金 激光熔凝 晶化 扭轉(zhuǎn)剪切 剪切帶 塑性 本構(gòu)方程　出處：《長(zhǎng)安大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：大塊非晶合金性能優(yōu)異,如高強(qiáng)度、高硬度、耐磨、耐蝕等。然而非晶合金的明顯缺陷在于其塑性差,室溫下壓縮拉伸實(shí)驗(yàn)大部分表現(xiàn)為脆性斷裂,非晶合金的這個(gè)缺陷直接影響其在工程結(jié)構(gòu)材料中的應(yīng)用發(fā)展。因此近年來(lái),對(duì)于塊體非晶合金材料力學(xué)性能的研究主要集中在怎樣提高它在室溫下的塑性變形能力。本文選取Zr基Cu46Zr46Al8和Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5兩種體系的非晶合金分別采用YAG型激光儀對(duì)非晶合金表面進(jìn)行重熔和線性扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)機(jī)定扭速兩種預(yù)處理方法。利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM),分析經(jīng)過(guò)預(yù)處理的非晶合金微觀形貌及成分分布;通過(guò)單軸壓縮實(shí)驗(yàn)機(jī)對(duì)兩種體系的非晶合金進(jìn)行壓縮,表征其塑性提升能力;并結(jié)合Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5體系的非晶合金扭轉(zhuǎn)壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)出多維應(yīng)力下非晶合金的塑性本構(gòu)關(guān)系的兩種表達(dá)式,對(duì)其屈服變形行為進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:通過(guò)激光處理Cu46Zr46Al8非晶合金使其表面產(chǎn)生熔凝層,誘導(dǎo)生成表面納米級(jí)晶體,形成表面晶體、心部非晶的夾心結(jié)構(gòu)。變形過(guò)程中,晶體通過(guò)位錯(cuò)滑移變形,而心部剪切帶在表面晶體阻礙下不再延單一方向擴(kuò)展,在兩種變形協(xié)同作用下,塑性得以提升。同時(shí)調(diào)整激光各項(xiàng)工藝參數(shù),可以有效控制非晶合金表面熔凝層中晶體的大小、范圍及數(shù)量。通過(guò)扭轉(zhuǎn)剪切處理Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5非晶合金,改變其微觀結(jié)構(gòu),誘導(dǎo)剪切帶的生長(zhǎng)和擴(kuò)散,亦可有效提高非晶合金塑性,并且結(jié)合材料的扭轉(zhuǎn)、壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),證明了大塊非晶合金塑性本構(gòu)關(guān)系的兩種方程式具有統(tǒng)一性。致使此結(jié)論得以普遍適用于非晶材料中,并且可以推廣到其他新型材料的本構(gòu)關(guān)系研究方法中。
[Abstract]:Bulk amorphous alloys have excellent properties, such as high strength, high hardness, wear resistance, corrosion resistance and so on. However, the obvious defects of amorphous alloys lie in their poor plasticity, and most of the compression tensile tests at room temperature show brittle fracture. This defect of amorphous alloy directly affects the development of its application in engineering structural materials. The mechanical properties of bulk amorphous alloys are mainly focused on how to improve their plastic deformation at room temperature. In this paper, Zr-based Cu46Zr46Al8 and Zr52.5Cu17.9 are selected. The surface of amorphous alloy of Ni14.6Al10Ti5 system was remelted by YAG laser and fixed torsion velocity was pretreated by linear torsion tester. X-ray diffraction was used. Instrument (. XRD). Scanning electron microscope (SEM) was used to analyze the microstructure and composition distribution of the pretreated amorphous alloy. Two kinds of amorphous alloys were compressed by uniaxial compression machine to characterize their plastic lifting ability. Based on the experimental data of torsional compression of amorphous alloy in Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5 system, two expressions of plastic constitutive relation of amorphous alloy under multi-dimensional stress are derived. The experimental results show that the surface of Cu46Zr46Al8 amorphous alloy can be fused by laser treatment, resulting in the formation of surface nanocrystalline crystal and the formation of surface crystal. The sandwich structure of the amorphous core. During the deformation process, the crystal is deformed by dislocation slip, while the core shear band does not extend in a single direction under the hindrance of the surface crystal, under the synergistic action of the two kinds of deformation. At the same time, the crystal size in the surface melting layer of amorphous alloy can be effectively controlled by adjusting the laser parameters. Range and quantity. The microstructure of Zr52.5Cu17.9Ni14.6Al10Ti5 amorphous alloy was changed by torsion shear treatment, and the growth and diffusion of shear band were induced. It can also effectively improve the plasticity of amorphous alloys and combine the torsion and compression data of the materials. It is proved that the two equations of the plastic constitutive relation of bulk amorphous alloys are unified, which makes this conclusion applicable to amorphous materials and can be extended to the study of constitutive relations of other new materials.
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG139.8

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