本文關(guān)鍵詞：銅基非晶合金玻璃形成能力的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：非晶態(tài)合金是金屬熔體經(jīng)快速冷卻可得到具有玻璃特性的固體材料。它具有近程有序和遠程無序的獨特內(nèi)部原子結(jié)構(gòu)。非晶態(tài)合金相比傳統(tǒng)晶態(tài)合金材料有很高強度、韌性、耐磨性和耐腐蝕性,在過冷液相區(qū)間內(nèi)有超塑流變行為,可以通過擠壓成型等方法制備出復(fù)雜形狀的精密零件,這些優(yōu)異的性能使非晶合金成為極具應(yīng)用前景的材料,受到各國學(xué)者的關(guān)注。但是,非晶合金的玻璃形成能力較低、塑性變形能力差制約了材料的廣泛應(yīng)用。因此,本文系統(tǒng)研究銅基非晶合金玻璃形成能力和力學(xué)性能具有重要的理論價值和工程意義。 本文通過銅模吸鑄法制備了多種Cu-Zr-Al系非晶合金,采用XRD、DSC、TEM等方法,對其玻璃形成能力進行了研究。分析了第四組元對其玻璃形成能力的影響。研究結(jié)果表明： 1.對Cu92-xZrxAly(x=36-47at.%、y=6-10at.%)合金進行研究分析,發(fā)現(xiàn)Zr的原子含量對其玻璃形成能力影響顯著,提高Zr的原子含量可以增大合金的玻璃形成能力。當(dāng)Zr的含量為x=42-47at.%和Al含量為8at.%時,合金的玻璃形成能力最佳；可以制備出直徑為3mm非晶合金,Cu45Zr47Al8合金制備出最大直徑為5mm的非晶合金。 2.對Cu47Zr45Al8-xAgx(x=2、4、6at.%)合金進行研究,發(fā)現(xiàn)添加4at.%的Ag元素可以提高合金的玻璃形成能力。Cu47Zr45Al4Ag4非晶合金最大直徑為4.5mm。 3.對(Cu47Zr45Al8)100-xYx(x=1-4at.%)合金進行研究,發(fā)現(xiàn)添加稀土元素Y可以顯著提高合金的玻璃形成能力。(Cu45Zr47Al8)98Y2和(Cu45Zr474Al8)97Y3非晶合金最大直徑可達9mm。 4. Cu-Zr-Al三元非晶合金擁有優(yōu)異的力學(xué)性能,非晶合金的斷裂強度接近2000MPa：非晶合金的壓縮斷裂強度隨著Zr含量增大而變大,壓縮應(yīng)變也相應(yīng)變大；Zr原子含量為47時,非晶合金有較好的壓縮應(yīng)變。Cu47Zr47Al6非晶合金的斷裂強度為1929MPa、塑性變形3.4%。研究發(fā)現(xiàn)(Cu45Zr47Al8)100-xYx非晶合金,隨稀土Y含量增加非晶合金的硬度逐漸降低,并表現(xiàn)出更好的塑性。 5.對Cu65Zr35-xTix (x=5、10、15、20、25、30at.%)合金進行研究,不能制備出3mm以上的非晶合金；通過對Cu60Zr30Ti10合金添加第四組元Al、Ti、Y,發(fā)現(xiàn)(Cu6oZr3oTi10)98Y2合金可以制備出3mm的非晶態(tài)合金。
【關(guān)鍵詞】：銅基非晶合金 玻璃形成能力 稀土 微合金化 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TG139.8
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-25
• 1.1 非晶合金的發(fā)展歷史10-13
• 1.2 非晶合金形成理論13-18
• 1.2.1 大塊非晶合金的形成理論13-14
• 1.2.2 非晶態(tài)合金的結(jié)構(gòu)模型14-15
• 1.2.3 非晶態(tài)合金形成熱力學(xué)條件15-16
• 1.2.4 非晶態(tài)合金形成動力學(xué)條件16-18
• 1.3 非晶態(tài)合金玻璃形成能力判據(jù)18-20
• 1.3.1 約化玻璃轉(zhuǎn)化溫度T_(rg)18-19
• 1.3.2 過冷液相區(qū)△T_x19
• 1.3.3 γ參數(shù)19-20
• 1.3.4 K_(gl)參數(shù)20
• 1.4 非晶合金的制備方法20-22
• 1.4.1 溶劑包敷法20
• 1.4.2 銅模吸鑄法20-21
• 1.4.3 銅模噴鑄法21
• 1.4.4 水淬法21
• 1.4.5 定向凝固法21
• 1.4.6 機械合金化法21-22
• 1.4.7 粉末壓縮成型法22
• 1.5 非晶合金的性能及應(yīng)用22-23
• 1.5.1 力學(xué)性能22-23
• 1.5.2 物理性能23
• 1.5.3 化學(xué)性能23
• 1.6 本文研究的依據(jù)和主要內(nèi)容23-25
• 2 實驗過程25-29
• 2.1 實驗原料25
• 2.2 樣品制備25-26
• 2.2.1 母合金的制備25-26
• 2.2.2 塊體樣品的制備26
• 2.3 樣品表征26-27
• 2.3.1 結(jié)構(gòu)分析26-27
• 2.3.2 斷口形貌觀察27
• 2.4 熱力學(xué)分析27
• 2.5 力學(xué)性能測試27-28
• 2.5.1 樣品硬度測試27
• 2.5.2 室溫壓縮性能測試27-28
• 2.6 實驗具體步驟及流程28-29
• 3 三元Cu-Zr-Al非晶合金的制備分析29-36
• 3.1 Cu-Zr-Al合金的XRD衍射分析29-32
• 3.1.1 Cu_(92-x)Zr_xAl_8(x=36-41 at.%)合金的XRD分析29
• 3.1.2 Cu_(92-x)Zr_xAl_8(x=42-47 at.%)合金的XRD分析29-32
• 3.1.3 Cu_(55-x)Zr_(45)Al_x(x=6-10)合金試樣的XRD結(jié)果分析32
• 3.2 Cu_(92-x)Zr_xAl_8(x=42-47at.%)合金的熱穩(wěn)定性分析32-34
• 3.3 分析與討論34
• 3.4 本章小結(jié)34-36
• 4 第四合金元素對Cu-Zr-Al非晶合金玻璃形成能力的影響36-43
• 4.1 Cu-Zr-Al-Y合金的玻璃形成能力36-40
• 4.1.1 Cu-Zr-Al-Y非晶合金的熱分析36-38
• 4.1.2 Cu-Zr-Al-Y非晶合金的XRD衍射分析38-40
• 4.2 Cu-Zr-Al-Ag合金的玻璃形成能力40-41
• 4.3 分析與討論41-42
• 4.4 本章小結(jié)42-43
• 5 Cu-Zr-Al合金系和Cu-Zr-Al-Y合金系的力學(xué)性能43-48
• 5.1 洛氏硬度的研究43-44
• 5.2 室溫壓縮性能的研究44-47
• 5.2.1 力學(xué)性能44-45
• 5.2.2 樣品斷口形貌分析45-47
• 5.3 本章小結(jié)47-48
• 6 Cu-Zr-Ti合金的制備及第四組元對其影響48-53
• 6.1 Cu-Zr-Ti合金的分析48-51
• 6.1.1 Cu-Zr-Ti合金的XRD衍射分析48-49
• 6.1.2 Cu-Zr-Ti合金的熱力學(xué)分析49-51
• 6.1.3 Cu-Zr-Ti合金的組織分析51
• 6.2 第四組元對Cu-Zr-Ti合金的影響51-52
• 6.3 本章小結(jié)52-53
• 7 結(jié)論53-54
• 參考文獻54-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文58-59
• 致謝59-62
• 附錄62

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 張濤,門華,怓云潔;Cu-Zr-Ti塊體非晶合金的形成及其力學(xué)性能[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報;2004年10期

2 田學(xué)雷,趙生旭,陳熙琛;Zr-Ti-Ni-Cu-Be大塊非晶合金的制備工藝[J];山東工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1999年04期

3 徐錦鋒,魏炳波;急冷快速凝固過程中液相流動與組織形成的相關(guān)規(guī)律[J];物理學(xué)報;2004年06期

  本文關(guān)鍵詞：銅基非晶合金玻璃形成能力的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：332185