隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的迅猛發(fā)展,對材料的強度、硬度和塑韌性等性能提出了越來越高的要求。金屬間化合物大多具有高的硬度和強度,在制備高強度新材料領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景。但是,大多數(shù)金屬間化合物在室溫下的塑韌性都比較差,需要提高化合物基材料塑韌性的同時,進(jìn)一步提高材料的強度,則可提高材料的綜合性能。本文以具有本征塑性的Zr-Co基合金為研究對象,以高純Zr、Co和Al為原料,采用水冷銅模真空吸鑄技術(shù)制備Zr-Co（-Al）合金。利用金相顯微鏡、顯微硬度計、X射線衍射儀、電子萬能試驗機、掃描電鏡和透射電鏡等設(shè)備系統(tǒng)研究了合金成分和制備工藝對Zr-Co（-Al）合金的顯微組織結(jié)構(gòu)的影響,并對Zr-Co（-Al）合金的變形行為與強韌化機理進(jìn)行了深入研究。同時利用第一性原理計算了B2和B33相ZrCo的相穩(wěn)定性、彈性性質(zhì)和電子結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:成分和制備工藝對Zr-Co（-Al）合金的顯微組織和性能有顯著影響。隨著Al元素的增加,Zr_50-x/2Co_50-x/2Al_x（x=0,4,5,6,7,8）合金由B2結(jié)構(gòu)的ZrCo單相組織轉(zhuǎn)變?yōu)榫?.. 

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 金屬間化合物
        1.2.1 金屬間化合物的性能與應(yīng)用
        1.2.2 B2結(jié)構(gòu)金屬間化合物
    1.3 快速凝固技術(shù)
        1.3.1 快速凝固概述
        1.3.2 金屬體材的快速凝固制備工藝
    1.4 金屬間化合物的強韌化方法
        1.4.1 細(xì)晶強化
        1.4.2 合金化
        1.4.3 第二相彌散強化
        1.4.4 形變誘導(dǎo)馬氏體相變
        1.4.5 相變誘導(dǎo)塑性
        1.4.6 位錯強化
    1.5 第一性原理計算
        1.5.1 第一性原理在金屬間化合物中應(yīng)用
        1.5.2 計算軟件介紹
    1.6 Zr-Co基合金及其研究現(xiàn)狀
        1.6.1 Zr-Co二元合金
        1.6.2 Zr-Co系三元合金
    1.7 研究意義與研究內(nèi)容
        1.7.1 研究意義
        1.7.2 研究內(nèi)容
第二章 研究方案與試驗方法
    2.1 研究方案
    2.2 實驗材料
    2.3 合金的制備
    2.4 合金的組織結(jié)構(gòu)與性能表征
        2.4.1 電感耦合等離子體光譜儀
        2.4.2 光學(xué)顯微鏡
        2.4.3 掃描電子顯微鏡
        2.4.4 X射線衍射分析
        2.4.5 透射電子顯微鏡
        2.4.6 維氏顯微硬度測試
        2.4.7 萬能力學(xué)試驗機
第三章 成分與制備工藝對Zr-Co(-Al)合金組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響
    3.1 Al含量與制備工藝對Zr-Co(-Al)合金組織結(jié)構(gòu)的影響
        3.1.1 Al含量對Zr-Co(-Al)合金組織結(jié)構(gòu)的影響
        3.1.2 制備工藝對Zr-Co(-Al)合金組織結(jié)構(gòu)的影響
    3.2 Al含量與制備工藝對Zr-Co(-Al)合金力學(xué)性能的影響
        3.2.1 Al含量對Zr-Co(-Al)合金力學(xué)性能的影響
        3.2.2 制備工藝對Zr-Co(-Al)合金力學(xué)性能的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 Zr-Co(-Al)合金的變形行為及強韌化機理
    4.1 Zr-Co(-Al)合金的室溫變形行為與強韌化機理
        4.1.1 Zr-Co(-Al)合金棒材的室溫壓縮變形行為及力學(xué)性能
        4.1.2 Zr-Co(-Al)合金棒材壓縮過程中的形變誘導(dǎo)馬氏體相變
        4.1.3 Zr-Co(-Al)合金板材室溫拉伸后的斷口形貌
        4.1.4 Zr-Co(-Al)合金的變形強韌化機理分析
    4.2 本章小結(jié)
第五章 壓力對B2相和B33相ZrCo合金結(jié)構(gòu)和性能的模擬研究..
    5.1 計算方法與模型
    5.2 計算結(jié)果與討論
        5.2.1 結(jié)構(gòu)性質(zhì)
        5.2.2 相穩(wěn)定性與形成能
        5.2.3 彈性性質(zhì)
        5.2.4 德拜溫度
        5.2.5 電子結(jié)構(gòu)
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    碩士期間發(fā)表的論文和專利



本文編號：3667789