本文關(guān)鍵詞：Zr-Co-Al合金制備及其變形行為研究

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【摘要】：現(xiàn)代工業(yè)化的迅猛發(fā)展,對(duì)材料的強(qiáng)度和塑韌性提出了更高的要求。金屬間化合物在結(jié)構(gòu)工程材料領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力,但較低的室溫塑韌性嚴(yán)重限制了其應(yīng)用的規(guī)模,亟需開展強(qiáng)韌化的相關(guān)研究工作。本論文以在核反應(yīng)堆材料和生物材料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景的Zr-Co-A1　合金為研究對(duì)象,以高純度的鋯、鈷、鋁為實(shí)驗(yàn)原材料,采用快速凝固水冷銅模技術(shù)制備Zr49.5Co49.5A11、Zr49Co49A12、Zr48.5Co48.5A13、Zr50Co40A110、Zr50Co38A112、 Zr50Co36A114、Zr43Co43A114七種不同成分合金。利用光學(xué)金相顯微鏡(OM)、X射線衍射分析儀(XRD)、高分辨率透射電子顯微鏡(HRTEM)、低溫差示掃描量熱儀(LTDSC)、SANS萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)、掃描電子顯微鏡(SEM)等設(shè)備較為系統(tǒng)地研究了合金成分與制備工藝對(duì)該合金顯微組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的影響規(guī)律,并探討了Zr49.5Co49.5A11合金的變形行為及強(qiáng)韌化機(jī)理。研究結(jié)果表明：不同成分及不同冷卻條件下的的Zr-Co-A1合金的顯微組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能差異較大。在相同工藝條件下,A1含量的變化對(duì)Zr-Co-A1合金的顯微組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能具有重要的影響。隨著A1含量增加,Zr-Co-A1合金的強(qiáng)度提高,但塑性降低。在Zr49.5C049.5A11、Zr49Co49A12、Zr48.5Co48.5A13、Zr50Co40A110、Zr50Co38A112、 Zr50Co36A114、Zr43Co43A114七種不同成分合金中,Zr50Co36A114合金屈服強(qiáng)度最高,達(dá)到2.13GPa,但塑性很低,斷裂應(yīng)變才277%。Zr49.5Co49.5A11合金屈服強(qiáng)度最低,為428.3MPa,但斷裂應(yīng)變達(dá)到50%以上。成分相同時(shí),直徑為2mmm的Zr-Co-A1棒狀合金性能優(yōu)于直徑為3mm的Zr-Co-A1棒狀合金。Zr49.5Co49.5A11合金在室溫的壓縮時(shí)表現(xiàn)出明顯的加工硬化,獲得較為優(yōu)異的強(qiáng)度和塑韌性,其強(qiáng)韌化機(jī)理主要包括細(xì)晶強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化、第二相強(qiáng)化等。
【關(guān)鍵詞】：快速凝固水冷銅模技術(shù) Zr-Co-Al合金 顯微組織結(jié)構(gòu) 力學(xué)性能 變形行為
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG146.414
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-31
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 非晶合金材料與非晶復(fù)合材料12-16
• 1.2.1 非晶合金材料簡(jiǎn)介12-13
• 1.2.2 非晶合金材料的制備方法13-14
• 1.2.3 非晶復(fù)合材料簡(jiǎn)介14-15
• 1.2.4 非晶復(fù)合材料的制備方法15-16
• 1.3 Zr-Co-Al合金16-17
• 1.4 常用的強(qiáng)韌化金屬材料的方法17-19
• 1.5 形變誘導(dǎo)相變及相變誘導(dǎo)塑性19-22
• 1.5.1 形變誘導(dǎo)相變19-21
• 1.5.2 相變誘導(dǎo)塑性21-22
• 1.6 快速凝固技術(shù)22-27
• 1.6.1 霧化法23-24
• 1.6.2 旋轉(zhuǎn)法24
• 1.6.3 噴射沉積法24-26
• 1.6.4 粉末冶金法26
• 1.6.5 水冷銅模法26-27
• 1.6.6 表面熔化法27
• 1.7 數(shù)字散斑技術(shù)27-29
• 1.8 論文主要內(nèi)容及研究意義29-31
• 1.8.1 主要內(nèi)容29
• 1.8.2 研究意義29-31
• 第二章 實(shí)驗(yàn)材料與研究方法31-37
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料31-32
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料31
• 2.1.2實(shí)驗(yàn)路線31-32
• 2.2 研究方法32-37
• 2.2.1 光學(xué)顯微鏡32
• 2.2.2 X射線衍射分析32-33
• 2.2.3 力學(xué)性能測(cè)試33-34
• 2.2.4 數(shù)字散斑34
• 2.2.5 掃描電子顯微鏡34-35
• 2.2.6 透射電子顯微鏡35-36
• 2.2.7 差示掃描量熱儀36-37
• 第三章 不同成分的Zr-Co-Al合金組織和性能研究37-47
• 3.1 引言37
• 3.2 不同成分Zr-Co-Al合金組織結(jié)構(gòu)的變化37-41
• 3.2.1 不同成分Zr-Co-Al合金組織的變化37-40
• 3.2.2 不同成分Zr-Co-Al合金結(jié)構(gòu)的變化40-41
• 3.3 不同成分的Zr-Co-Al合金力學(xué)性能研究41-45
• 3.4 本章小結(jié)45-47
• 第四章 不同冷卻條件下的Zr-Co-Al合金組織和性能研究47-57
• 4.1 引言47
• 4.2 不同冷卻條件下的Zr-Co-Al合金組織結(jié)構(gòu)變化47-51
• 4.2.1 相同成分不同冷卻條件下的Zr-Co-Al合金組織變化47-49
• 4.2.2 壓縮試驗(yàn)前后Zr-Co-Al合金結(jié)構(gòu)變化49-51
• 4.3 不同冷卻條件下的Zr-Co-Al合金力學(xué)性能研究51-53
• 4.4 Zr-Co-Al合金壓縮樣品側(cè)面分析53-55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 第五章 單一成分的Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金變形行為研究57-77
• 5.1 引言57
• 5.2 Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金力學(xué)實(shí)驗(yàn)57-64
• 5.2.1 Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金室溫拉伸試驗(yàn)57-59
• 5.2.2 原位DSCM觀察Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金室溫變形行為59-64
• 5.3 Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金拉伸斷口形貌分析64-66
• 5.3.1 直徑3mm Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金拉伸斷口形貌分析64-65
• 5.3.2 板厚2mm Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金拉伸斷口形貌分析65-66
• 5.4 應(yīng)變速率對(duì)Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金性能的影響66-68
• 5.5 深冷處理對(duì)Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金性能的影響68-71
• 5.5.1 Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金低溫DSC檢測(cè)68-69
• 5.5.2 Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金深冷處理后的結(jié)構(gòu)變化69
• 5.5.3 Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金深冷處理后的力學(xué)性能變化69-71
• 5.6 Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金壓縮的HRTEM檢測(cè)分析71-75
• 5.6.1 B2-B33馬氏體的相變機(jī)制71-72
• 5.6.2 HRTEM檢測(cè)分析72-75
• 5.7 實(shí)驗(yàn)小結(jié)75-77
• 第六章 結(jié)論分析與展望77-79
• 6.1 結(jié)論77-78
• 6.2 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)78
• 6.3 展望78-79
• 致謝79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 附錄85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 郝建民;緱鵬森;郝一鳴;陳宏;;鋯合金微弧氧化陶瓷膜結(jié)構(gòu)和耐蝕性的研究[J];熱加工工藝;2013年14期

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本文編號(hào)：860742