初晶型晶化Zr 50 Ni 27 Nb 18 Co 5 非晶合金高溫力學性能研究
發(fā)布時間:2021-12-16 15:23
近些年,自從應(yīng)用氣相沉積的方法制備非晶合金以來,非晶合金就憑借其高硬度、高強度,耐腐蝕等優(yōu)良的性能深受廣大研究者的喜愛,得到了廣泛研究和迅速發(fā)展。但是經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)Al基、Fe基以及Zr基非晶合金在室溫的環(huán)境下幾乎不發(fā)生塑性變形,這就明顯限制了非晶合金的應(yīng)用。團隊先前的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),初晶晶化型Al基和Fe基非晶合金的高溫變形研究中存在明顯的應(yīng)變強化現(xiàn)象,并初步懷疑出現(xiàn)該種應(yīng)變強化現(xiàn)象是與非晶合金屬于初晶晶化型的非晶合金類型有關(guān),即析出的初晶相α粒子和變形過程中動態(tài)晶化引起的。但是這種共性的研究較少,因此,選取初晶晶化型的Zr50Ni27Nb18Co5這一成分的Zr基非晶合金為研究對象,利用真空熔煉爐制備母合金錠,采用單輥熔體急冷法制備條帶樣品,通過不同的拉伸實驗溫度和初始應(yīng)變速率條件來研究非晶合金條帶在高溫下的變形情況,并對拉伸過后的條帶樣品進行結(jié)構(gòu)表征以及微觀形貌觀察來探究其高溫變形情況及斷口形貌。Zr50Ni27Nb18Co5非晶合金的高溫拉伸實驗結(jié)果表明:該條帶樣品在應(yīng)變速率為1×10-4 s-1,溫度分別為420℃、430℃、440℃、500℃、510℃的高溫拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線中表...
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
金屬玻璃的微觀結(jié)構(gòu)
第1章緒論3但是提高了Zr基塊狀金屬玻璃鈍化膜的完整性,提高了其抗點蝕能力[13]。由于非晶合金在彈性,塑性,強度,以及耐腐蝕性等方面都顯示出了巨大的優(yōu)勢,所以它有廣泛的應(yīng)用范圍和巨大的應(yīng)用價值。但是在力學性能和以及材料尺寸等方面仍然有很大的進步空間。在目前Fe基、Zr基、Al基、Co基、Cu基、Ni基等不同的研究體系中,Zr基非晶合金的應(yīng)用最廣泛,非晶的形成能力最高,所以對Zr基非晶合金的研究具有著實的意義。近些年來,由于非晶合金各種優(yōu)異的性能,它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,如圖1.2。圖1.2非晶合金在不同領(lǐng)域的應(yīng)用實例Fig.1.2Applicationexamplesofamorphousalloyinvariousfields1.1.3非晶合金的制備方法一般情況下,在冷卻凝固過程中,熔融金屬的原子總是由液態(tài)的無序排列變?yōu)橛行蚺帕,形成晶體。只有這樣,它的能量最低、結(jié)構(gòu)才最穩(wěn)定。但是如果金屬熔體或合金熔體的冷卻速率非?欤ㄈ106K/s的冷卻速率),熔體中的原子將沒有足夠的時間進行整齊排列便被凍結(jié)住了。原子的最終排列方式將類似于液體般的無序狀態(tài),這便形成非晶合金。從理論上講,任何物質(zhì)都可以形成非晶,只要它的溶體冷卻得足夠快,使原子在排列整齊之前就被迅速凍結(jié),以下是非晶合金的幾種常見的制備方法:(1)銅模鑄造法[14]該方法是利用感應(yīng)加熱或電弧熔煉等方法將母合金熔化,直至母合金熔化成熔融狀態(tài),再將熔融狀態(tài)的合金從坩鍋中吸鑄到水冷銅模內(nèi),此方法得到的塊體非晶合金可以具有一定形狀和尺寸。應(yīng)用此方法制備非晶合金之前需要對模具型腔的內(nèi)表面進行特殊處理,可以減少因銅模內(nèi)腔不潔凈而引起的異質(zhì)形核。但是這種制備方法的缺點是由于合金熔體在銅模內(nèi)的快速冷卻而導(dǎo)致合金熔體的冷卻速率降低,因而致使試樣表面不夠光滑。(2)單輥熔體急冷
第1章緒論3但是提高了Zr基塊狀金屬玻璃鈍化膜的完整性,提高了其抗點蝕能力[13]。由于非晶合金在彈性,塑性,強度,以及耐腐蝕性等方面都顯示出了巨大的優(yōu)勢,所以它有廣泛的應(yīng)用范圍和巨大的應(yīng)用價值。但是在力學性能和以及材料尺寸等方面仍然有很大的進步空間。在目前Fe基、Zr基、Al基、Co基、Cu基、Ni基等不同的研究體系中,Zr基非晶合金的應(yīng)用最廣泛,非晶的形成能力最高,所以對Zr基非晶合金的研究具有著實的意義。近些年來,由于非晶合金各種優(yōu)異的性能,它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,如圖1.2。圖1.2非晶合金在不同領(lǐng)域的應(yīng)用實例Fig.1.2Applicationexamplesofamorphousalloyinvariousfields1.1.3非晶合金的制備方法一般情況下,在冷卻凝固過程中,熔融金屬的原子總是由液態(tài)的無序排列變?yōu)橛行蚺帕,形成晶體。只有這樣,它的能量最低、結(jié)構(gòu)才最穩(wěn)定。但是如果金屬熔體或合金熔體的冷卻速率非?欤ㄈ106K/s的冷卻速率),熔體中的原子將沒有足夠的時間進行整齊排列便被凍結(jié)住了。原子的最終排列方式將類似于液體般的無序狀態(tài),這便形成非晶合金。從理論上講,任何物質(zhì)都可以形成非晶,只要它的溶體冷卻得足夠快,使原子在排列整齊之前就被迅速凍結(jié),以下是非晶合金的幾種常見的制備方法:(1)銅模鑄造法[14]該方法是利用感應(yīng)加熱或電弧熔煉等方法將母合金熔化,直至母合金熔化成熔融狀態(tài),再將熔融狀態(tài)的合金從坩鍋中吸鑄到水冷銅模內(nèi),此方法得到的塊體非晶合金可以具有一定形狀和尺寸。應(yīng)用此方法制備非晶合金之前需要對模具型腔的內(nèi)表面進行特殊處理,可以減少因銅模內(nèi)腔不潔凈而引起的異質(zhì)形核。但是這種制備方法的缺點是由于合金熔體在銅模內(nèi)的快速冷卻而導(dǎo)致合金熔體的冷卻速率降低,因而致使試樣表面不夠光滑。(2)單輥熔體急冷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Corrosion mechanisms of Zr-based bulk metallic glass in NaF and NaCl solutions[J]. Zhangweijia Qiu,Zhengkun Li,Huameng Fu,Hongwei Zhang,Zhengwang Zhu,Aimin Wang,Hong Li,Long Zhang,Haifeng Zhang. Journal of Materials Science & Technology. 2020(11)
[2]日本愛普生Atmix有限公司投資建立新的非晶合金粉生產(chǎn)線[J]. 孫世杰. 粉末冶金工業(yè). 2019(04)
[3]新型Ti-Zr基非晶合金在齒科應(yīng)用中的生物安全性研究[J]. 李婕,程翔,錢帆,黃永江,王元銀. 合肥師范學院學報. 2019(03)
[4]Cu-Zr-Ti基非晶合金中微量Nb添加誘發(fā)的微觀結(jié)構(gòu)演化以及剪切帶增殖[J]. 韓振華,馮穎穎,李帆. 熱加工工藝. 2019(08)
[5]Zr/Ti柱撐蒙脫石的制備及對硝基苯的吸附[J]. 庹必陽,龍森,趙徐霞,宋祥,萬李. 硅酸鹽學報. 2019(04)
[6]非晶合金熱塑性成形過程中的氧化[J]. 張茂,鄧磊,金俊松,龔攀,王新云. 自然雜志. 2018(03)
[7]牙科用鋯基非晶合金的組織相容性評價[J]. 劉桂英,程翔,曹尤雅,王芳,孫英博,馬越,孫宇. 口腔醫(yī)學. 2016(02)
[8]Fe合金化對Cu36Zr48Ag8Al8非晶合金的組織和力學性能影響[J]. 趙燕春,寇生中,李春燕,蔣維科,李超,丁雨田. 稀有金屬材料與工程. 2013(11)
[9]高儲能Zr基非晶合金彈簧的制備[J]. 索忠源,宋艷玲,王海波,邱克強. 特種鑄造及有色合金. 2011(02)
[10]氧對Zr基非晶合金影響的研究進展[J]. 王東輝,袁曉波,鄭欣,張小明,李中奎,張軍良,王峰,白潤. 硬質(zhì)合金. 2009(04)
博士論文
[1]鋯基非晶合金室溫鋸齒流變與剪切的關(guān)聯(lián)[D]. 王重.太原理工大學 2018
[2]Zr基非晶合金超塑性微成形工藝研究[D]. 王棟.華中科技大學 2010
[3]Zr基塊體非晶合金等溫變形及納米晶化行為研究[D]. 郭曉琳.哈爾濱工業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]Zr50Cu40Al10和Fe78Si9B13非晶合金高溫變形行為研究[D]. 高雪峰.沈陽工業(yè)大學 2019
[2]Zr基非晶合金室溫以及高溫變形行為研究[D]. 朱福平.蘭州理工大學 2019
[3]Zr基大塊非晶合金在過冷液相區(qū)的超塑性變形研究[D]. 劉文超.燕山大學 2018
[4]Zr基塊體非晶合金的脹形和彎曲行為[D]. 梁宇峰.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[5]Zr(Co,Ni)Al大塊金屬玻璃力學及晶化行為研究[D]. 秦雪梅.昆明理工大學 2017
[6]鋯基大塊非晶合金的氧化行為[D]. Paul Bouyer.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[7]Al-Ni-Y非晶合金及復(fù)合材料斷裂行為的研究[D]. 張鵬.沈陽工業(yè)大學 2016
[8]鋯基非晶合金壓力敏感特性及其影響因素[D]. 羅勉.湘潭大學 2014
[9]Zr基大塊非晶合金高溫納米晶化行為研究[D]. 張煒煒.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[10]Fe基非晶合金的制備及晶化研究[D]. 黃興民.江蘇大學 2005
本文編號:3538371
【文章來源】:沈陽工業(yè)大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
金屬玻璃的微觀結(jié)構(gòu)
第1章緒論3但是提高了Zr基塊狀金屬玻璃鈍化膜的完整性,提高了其抗點蝕能力[13]。由于非晶合金在彈性,塑性,強度,以及耐腐蝕性等方面都顯示出了巨大的優(yōu)勢,所以它有廣泛的應(yīng)用范圍和巨大的應(yīng)用價值。但是在力學性能和以及材料尺寸等方面仍然有很大的進步空間。在目前Fe基、Zr基、Al基、Co基、Cu基、Ni基等不同的研究體系中,Zr基非晶合金的應(yīng)用最廣泛,非晶的形成能力最高,所以對Zr基非晶合金的研究具有著實的意義。近些年來,由于非晶合金各種優(yōu)異的性能,它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,如圖1.2。圖1.2非晶合金在不同領(lǐng)域的應(yīng)用實例Fig.1.2Applicationexamplesofamorphousalloyinvariousfields1.1.3非晶合金的制備方法一般情況下,在冷卻凝固過程中,熔融金屬的原子總是由液態(tài)的無序排列變?yōu)橛行蚺帕,形成晶體。只有這樣,它的能量最低、結(jié)構(gòu)才最穩(wěn)定。但是如果金屬熔體或合金熔體的冷卻速率非?欤ㄈ106K/s的冷卻速率),熔體中的原子將沒有足夠的時間進行整齊排列便被凍結(jié)住了。原子的最終排列方式將類似于液體般的無序狀態(tài),這便形成非晶合金。從理論上講,任何物質(zhì)都可以形成非晶,只要它的溶體冷卻得足夠快,使原子在排列整齊之前就被迅速凍結(jié),以下是非晶合金的幾種常見的制備方法:(1)銅模鑄造法[14]該方法是利用感應(yīng)加熱或電弧熔煉等方法將母合金熔化,直至母合金熔化成熔融狀態(tài),再將熔融狀態(tài)的合金從坩鍋中吸鑄到水冷銅模內(nèi),此方法得到的塊體非晶合金可以具有一定形狀和尺寸。應(yīng)用此方法制備非晶合金之前需要對模具型腔的內(nèi)表面進行特殊處理,可以減少因銅模內(nèi)腔不潔凈而引起的異質(zhì)形核。但是這種制備方法的缺點是由于合金熔體在銅模內(nèi)的快速冷卻而導(dǎo)致合金熔體的冷卻速率降低,因而致使試樣表面不夠光滑。(2)單輥熔體急冷
第1章緒論3但是提高了Zr基塊狀金屬玻璃鈍化膜的完整性,提高了其抗點蝕能力[13]。由于非晶合金在彈性,塑性,強度,以及耐腐蝕性等方面都顯示出了巨大的優(yōu)勢,所以它有廣泛的應(yīng)用范圍和巨大的應(yīng)用價值。但是在力學性能和以及材料尺寸等方面仍然有很大的進步空間。在目前Fe基、Zr基、Al基、Co基、Cu基、Ni基等不同的研究體系中,Zr基非晶合金的應(yīng)用最廣泛,非晶的形成能力最高,所以對Zr基非晶合金的研究具有著實的意義。近些年來,由于非晶合金各種優(yōu)異的性能,它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,如圖1.2。圖1.2非晶合金在不同領(lǐng)域的應(yīng)用實例Fig.1.2Applicationexamplesofamorphousalloyinvariousfields1.1.3非晶合金的制備方法一般情況下,在冷卻凝固過程中,熔融金屬的原子總是由液態(tài)的無序排列變?yōu)橛行蚺帕,形成晶體。只有這樣,它的能量最低、結(jié)構(gòu)才最穩(wěn)定。但是如果金屬熔體或合金熔體的冷卻速率非?欤ㄈ106K/s的冷卻速率),熔體中的原子將沒有足夠的時間進行整齊排列便被凍結(jié)住了。原子的最終排列方式將類似于液體般的無序狀態(tài),這便形成非晶合金。從理論上講,任何物質(zhì)都可以形成非晶,只要它的溶體冷卻得足夠快,使原子在排列整齊之前就被迅速凍結(jié),以下是非晶合金的幾種常見的制備方法:(1)銅模鑄造法[14]該方法是利用感應(yīng)加熱或電弧熔煉等方法將母合金熔化,直至母合金熔化成熔融狀態(tài),再將熔融狀態(tài)的合金從坩鍋中吸鑄到水冷銅模內(nèi),此方法得到的塊體非晶合金可以具有一定形狀和尺寸。應(yīng)用此方法制備非晶合金之前需要對模具型腔的內(nèi)表面進行特殊處理,可以減少因銅模內(nèi)腔不潔凈而引起的異質(zhì)形核。但是這種制備方法的缺點是由于合金熔體在銅模內(nèi)的快速冷卻而導(dǎo)致合金熔體的冷卻速率降低,因而致使試樣表面不夠光滑。(2)單輥熔體急冷
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Corrosion mechanisms of Zr-based bulk metallic glass in NaF and NaCl solutions[J]. Zhangweijia Qiu,Zhengkun Li,Huameng Fu,Hongwei Zhang,Zhengwang Zhu,Aimin Wang,Hong Li,Long Zhang,Haifeng Zhang. Journal of Materials Science & Technology. 2020(11)
[2]日本愛普生Atmix有限公司投資建立新的非晶合金粉生產(chǎn)線[J]. 孫世杰. 粉末冶金工業(yè). 2019(04)
[3]新型Ti-Zr基非晶合金在齒科應(yīng)用中的生物安全性研究[J]. 李婕,程翔,錢帆,黃永江,王元銀. 合肥師范學院學報. 2019(03)
[4]Cu-Zr-Ti基非晶合金中微量Nb添加誘發(fā)的微觀結(jié)構(gòu)演化以及剪切帶增殖[J]. 韓振華,馮穎穎,李帆. 熱加工工藝. 2019(08)
[5]Zr/Ti柱撐蒙脫石的制備及對硝基苯的吸附[J]. 庹必陽,龍森,趙徐霞,宋祥,萬李. 硅酸鹽學報. 2019(04)
[6]非晶合金熱塑性成形過程中的氧化[J]. 張茂,鄧磊,金俊松,龔攀,王新云. 自然雜志. 2018(03)
[7]牙科用鋯基非晶合金的組織相容性評價[J]. 劉桂英,程翔,曹尤雅,王芳,孫英博,馬越,孫宇. 口腔醫(yī)學. 2016(02)
[8]Fe合金化對Cu36Zr48Ag8Al8非晶合金的組織和力學性能影響[J]. 趙燕春,寇生中,李春燕,蔣維科,李超,丁雨田. 稀有金屬材料與工程. 2013(11)
[9]高儲能Zr基非晶合金彈簧的制備[J]. 索忠源,宋艷玲,王海波,邱克強. 特種鑄造及有色合金. 2011(02)
[10]氧對Zr基非晶合金影響的研究進展[J]. 王東輝,袁曉波,鄭欣,張小明,李中奎,張軍良,王峰,白潤. 硬質(zhì)合金. 2009(04)
博士論文
[1]鋯基非晶合金室溫鋸齒流變與剪切的關(guān)聯(lián)[D]. 王重.太原理工大學 2018
[2]Zr基非晶合金超塑性微成形工藝研究[D]. 王棟.華中科技大學 2010
[3]Zr基塊體非晶合金等溫變形及納米晶化行為研究[D]. 郭曉琳.哈爾濱工業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]Zr50Cu40Al10和Fe78Si9B13非晶合金高溫變形行為研究[D]. 高雪峰.沈陽工業(yè)大學 2019
[2]Zr基非晶合金室溫以及高溫變形行為研究[D]. 朱福平.蘭州理工大學 2019
[3]Zr基大塊非晶合金在過冷液相區(qū)的超塑性變形研究[D]. 劉文超.燕山大學 2018
[4]Zr基塊體非晶合金的脹形和彎曲行為[D]. 梁宇峰.哈爾濱工業(yè)大學 2017
[5]Zr(Co,Ni)Al大塊金屬玻璃力學及晶化行為研究[D]. 秦雪梅.昆明理工大學 2017
[6]鋯基大塊非晶合金的氧化行為[D]. Paul Bouyer.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[7]Al-Ni-Y非晶合金及復(fù)合材料斷裂行為的研究[D]. 張鵬.沈陽工業(yè)大學 2016
[8]鋯基非晶合金壓力敏感特性及其影響因素[D]. 羅勉.湘潭大學 2014
[9]Zr基大塊非晶合金高溫納米晶化行為研究[D]. 張煒煒.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[10]Fe基非晶合金的制備及晶化研究[D]. 黃興民.江蘇大學 2005
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