本文關鍵詞：FeCoCrMoYCB塊體非晶合金的塑性變形及組織性能研究

  更多相關文章： 鐵基塊體非晶合金 應力 晶化 過冷液相區(qū) 塑性變形

【摘要】：本文用銅模吸鑄法成功制備出了直徑為4 mm的Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2(下文簡稱Fe41)塊體非晶,在不同溫度下對該塊體非晶進行了靜載荷加壓退火處理,利用X射線衍射(XRD)和差熱分析(DSC)研究了靜載荷熱/力耦合過程中,溫度和壓力對其晶化行為的影響。并利用Gleeble 3500對該Fe基塊體非晶合金進行了高溫壓縮測試,研究了溫度和應變速率對其塑性變形行為的影響,利用掃描電鏡(SEM)對其斷口形貌進行觀察,討論了其在過冷液相區(qū)的塑形變形機理;同時,研究了相同壓縮條件下塑性應變量對該塊體非晶結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性的影響。靜載荷熱/力耦合實驗結(jié)果表明當溫度高于玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg時,壓力對Fe41塊體非晶合金的晶化有抑制作用。當溫度為720℃時,壓力抑制了Fe3B相的析出,無壓退火的平均晶粒尺寸為35 nm,加壓退火后平均晶粒尺寸為28 nm;當溫度為820℃時,壓力抑制了Fe23B6相的析出,無壓退火和加壓退火后試樣的平均晶粒尺寸分別為45 nm和57 nm。通過計算晶化百分數(shù),發(fā)現(xiàn)在不同溫度下,壓力退火試樣的晶化百分數(shù)均低于無壓退火試樣。高溫壓縮測試發(fā)現(xiàn)Fe41塊體非晶的塑性變形行為對溫度和應變速率非常敏感,在620℃、1×10-2s-1條件下其可以發(fā)生75%的均勻變形且未發(fā)生晶化;Fe41塊體非晶合金的高溫壓縮斷口上隨機分布著“條紋”狀和“河流”狀特征的剪切帶,且在620±5℃的溫度和1×10-3 s-1~1×10-2s-1的應變速率下,塊體非晶斷口上均出現(xiàn)塑性流變特征,塊體非晶的高溫變形可能是在自由體積與剪切帶的共同作用下發(fā)生。通過對在過冷液相區(qū)620℃,1×10-2 s-1應變速率條件下,發(fā)生20%、40%和75%變形后的試樣進行測試發(fā)現(xiàn),該條件下發(fā)生變形后的試樣均未發(fā)生晶化,且隨著形變量的加大,該塊體非晶的晶化溫度(Tx)、玻璃轉(zhuǎn)變溫度(Tg)均向右移動,過冷液相區(qū)(△T)加寬,尤其當形變量為75%時,該非晶試樣的過冷液相區(qū)溫度范圍從原有的40℃增大至59℃,對該塊體非晶合金而言,過冷液相區(qū)的塑性變形使其熱穩(wěn)定性更加優(yōu)異。過冷液相區(qū)塑形變形對該塊體非晶的顯微硬度也有影響,表現(xiàn)為應變量大的部位硬度較高,應變量小的部位硬度較低。
【關鍵詞】：鐵基塊體非晶合金 應力 晶化 過冷液相區(qū) 塑性變形
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG139.8
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-19
• 1.1 引言8
• 1.2 塊體非晶的制備方法8-11
• 1.2.1 電磁懸浮熔煉法9
• 1.2.2 水淬法9-10
• 1.2.3 高壓模鑄法10
• 1.2.4 機械合金化法10
• 1.2.5 水冷銅模吸鑄法10-11
• 1.3 塊體非晶合金的超塑性變形行為11-15
• 1.3.1 塊體非晶合金的超塑性變形影響因素11-13
• 1.3.2 塊體非晶超塑性變形機理13-15
• 1.3.3 塊體非晶超塑性變形過程中的晶化行為15
• 1.4 鐵基非晶合金的性能及應用15-17
• 1.4.1 鐵基非晶的力學性能16
• 1.4.2 鐵基非晶的耐蝕性能16-17
• 1.4.3 鐵基非晶合金的應用17
• 1.5 本論文研究的主要內(nèi)容及意義17-19
• 第2章 樣品制備與實驗方法19-24
• 2.1 實驗方案19-20
• 2.2 樣品制備20
• 2.3 靜載荷熱/力耦合實驗20-21
• 2.4 過冷液相區(qū)壓縮實驗21-22
• 2.5 分析與測試方法22-24
• 2.5.1X射線衍射分析22-23
• 2.5.2 差熱分析23
• 2.5.3 維氏硬度測量23
• 2.5.4 掃描電鏡分析23-24
• 第3章 靜載荷熱/力耦合作用中壓力對鐵基塊體非晶結(jié)構(gòu)的影響24-35
• 3.1 引言24
• 3.2 靜載荷熱/力耦合工藝的確定24-25
• 3.3 加壓退火中的變形行為25-33
• 3.3.1 加壓退火對Fe41塊體非晶合金晶化相的影響27-30
• 3.3.2 加壓退火對Fe41塊體非晶合金熱穩(wěn)定性的影響30-33
• 3.3.3 加壓退火對Fe41塊體非晶合金顯微硬度的影響33
• 3.4 本章小結(jié)33-35
• 第4章 鐵基塊體非晶合金的高溫塑性變形行為35-46
• 4.1 引言35
• 4.2 高溫變形和斷裂行為35-45
• 4.2.1 溫度對Fe41塊體非晶塑性變形行為的影響36-38
• 4.2.2 應變速率對Fe41塊體非晶塑性變形行為的影響38-39
• 4.2.3 壓縮行為中Fe41塊體非晶的結(jié)構(gòu)變化39-40
• 4.2.4 斷.形貌分析40-45
• 4.3 本章小結(jié)45-46
• 第5章 塑性變形對鐵基非晶合金結(jié)構(gòu)和熱穩(wěn)定性的影響46-54
• 5.1 引言46
• 5.2 不同塑性形變量下的單軸壓縮變形行為46-53
• 5.2.1 塑性變形對Fe41塊體非晶結(jié)構(gòu)的影響47-48
• 5.2.2 塑性變形對Fe41塊體非晶熱穩(wěn)定性的影響48-49
• 5.2.3 塑性變形對Fe41塊體非晶顯微硬度的影響49-51
• 5.2.4 有限元模擬51-53
• 5.3 本章小結(jié)53-54
• 結(jié)論54-55
• 參考文獻55-59
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文59-60
• 致謝60-61

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 陳慶軍;胡林麗;周賢良;華小珍;;氫氧化鈉溶液濃度對Fe-Cr-Mo-C-B非晶合金涂層耐腐蝕性能的影響[J];稀有金屬材料與工程;2012年01期

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙偉;原子鍵比例與自由體積對非晶合金性能的影響[D];燕山大學;2014年

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本文編號：749331