本文關鍵詞：銅基塊狀非晶合金的制備及其性能測試研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文采用固結成型和銅模吸鑄兩種方法制備了銅基大塊非晶合金，所得的合金用X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)進行檢測，并用掃描電鏡(SEM)觀察了其微觀形貌及組織形態(tài)。然后對機械合金化法制備的非晶合金粉末的磁性能和銅模吸鑄法制備的兩種合金體系非晶的電學性能、力學性能及耐腐蝕性能做了研究。 固結成型法的前提是制備銅基非晶合金粉末，試驗研究了機械合金化的方法制備非晶合金粉末過程中的工藝參數(shù)(包括球料比的變化、球磨時間的變化、球磨速度的變化、加過程控制劑的對比)對形成非晶的影響。試驗結果表明，在其它工藝參數(shù)都確定的情況下，球磨時間的變化對非晶的形成有很大的影響，時間太短，粉末來不及形成非晶，而時間太長的話，已形成的非晶又轉化成晶體，所以非晶態(tài)的存在有一個范圍，在目前本試驗的條件下，Cu_47Ti_34Zr_11Ni_8非晶的時間范圍為8～12.5小時，Cu_40Ti_30Zr_10Ni_15Sn_5非晶的時間范圍為7～15小時；另外，在球磨時間固定的情況下，球磨比例越大、球磨速度越高，粉末所獲得的能量越高，形成非晶的速度越快。將所得的非晶粉末在過冷液體區(qū)域進行壓制成型，得到厚度為7m，直徑為15mm的銅基大塊非晶合金。 采用銅模吸鑄法制備的大塊非晶合金是在冷坩堝懸浮熔煉+銅模吸鑄系統(tǒng)中完成的，此設備不但對熔體無污染，容易得到純凈的合金，而且熔融金屬與坩堝間的熱傳導減至最小，熔體具有比較均勻的溫度，，可以在較小的過熱度下熔融，從而減小了組分的揮發(fā)，可以制得成分比較準確的合金。通過對非晶的電學性能、力學性能和耐腐蝕性能的測試發(fā)現(xiàn)，銅基非晶合金常溫下的電阻率比相對應的晶體合金的電阻率要大；其彎曲強度很高，Cu_50Zr_42Al_8非晶的彎曲強度為2717.57MPa，Cu_47Ti_34Zr_11Ni_8非晶的彎曲強度為2992.22Mpa，這一數(shù)據(jù)又充分體現(xiàn)了銅基非晶合金的優(yōu)異的力學性能；銅基大塊非晶合金的腐蝕速度相對不銹鋼和紫銅要低得多，即具有良好的耐腐蝕性能。 Cu基塊狀非晶合金具有優(yōu)異的力學性能和良好的耐腐蝕性能，再加上其較低的成本擴展了塊狀非晶合金的應用領域。隨著對新型塊狀非晶合金體系的不斷探索及其制備工藝的不斷改進，會有更多的新型銅基塊狀非晶合金出現(xiàn)，且該合金有望在工程上得到更廣泛的應用。
【關鍵詞】：銅基塊狀非晶合金 機械合金化 銅模吸鑄 力學性能
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：TG139.8
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 緒論6-21
• 1.1 非晶態(tài)合金簡介6-8
• 1.2 大塊非晶合金的形成機理8-11
• 1.2.1 大塊非晶合金形成的結構因素8-9
• 1.2.2 大塊非晶合金形成的熱力學條件9-10
• 1.2.3 大塊非晶形成的動力學條件10-11
• 1.3 大塊非晶的主要制備方法和工藝11-14
• 1.3.1 電弧熔煉銅模吸鑄法11
• 1.3.2 感應加熱銅模澆鑄法11-12
• 1.3.3 水淬法12-13
• 1.3.4 壓力模型鑄造法13
• 1.3.5 定向凝固法13-14
• 1.3.6 固結成型法14
• 1.4 銅基大塊非晶簡介及優(yōu)異性能和應用前景14-20
• 1.4.1 銅基大塊非晶合金體系簡介14-16
• 1.4.2 銅基大塊非晶的優(yōu)異性能和應用前景16-20
• 1.5 本課題研究的目的、意義和內(nèi)容20-21
• 第二章 機械合金化的方法制備銅基非晶合金21-38
• 2.1 試驗設備及過程中參數(shù)的選擇21
• 2.2 試驗過程21-22
• 2.3 試驗結果22-32
• 2.3.1 X射線檢測22-28
• 2.3.2 掃描電子顯微鏡對微觀結構的檢測28-29
• 2.3.3 電子透射顯微鏡(TEM)的檢測29-30
• 2.3.4 銅合金的磁性檢測30-32
• 2.4 試驗結果分析與討論32-34
• 2.5 試驗工藝參數(shù)分析34-38
• 2.5.1 球磨時間34-36
• 2.5.2 球磨機轉速36
• 2.5.3 加過程控制劑的對比36
• 2.5.4 球料比36-38
• 第三章 固結成型法制備塊狀非晶合金38-44
• 3.1 固結成型法的提出38
• 3.2 試驗設備38-39
• 3.3 試驗過程39
• 3.4 試驗結果39-40
• 3.5 試驗結果的分析40-44
• 第四章 水冷銅坩堝電磁懸浮熔煉+銅模吸鑄法制備銅基塊狀非晶合金及性能的測試44-59
• 4.1 試驗設備--冷坩堝懸浮熔煉系統(tǒng)的組成44-45
• 4.2 冷坩堝懸浮熔煉系統(tǒng)的原理和優(yōu)點45-47
• 4.3 試驗過程47-49
• 4.4 試驗結果及性能測試49-59
• 4.4.1 XRD分析50-51
• 4.4.2 電學性能測試51-53
• 4.4.3 力學性能測試53-55
• 4.4.4 耐腐蝕性能測55-59
• 結論59-60
• 參考文獻60-64
• 致謝64-65
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文65

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 許宏偉;杜宇雷;成家林;陳光;;塊體金屬玻璃制備技術的研究進展[J];材料導報;2010年23期

2 彭謙之;劉克明;周海濤;趙博;周嘯;劉瑞蕊;;銅基非晶合金的研究現(xiàn)狀及展望[J];熱處理技術與裝備;2012年05期

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  本文關鍵詞：銅基塊狀非晶合金的制備及其性能測試研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：380322