非晶合金力学性能自由体检径向分布函数剪切带论文.doc

ZrCuAgAl非晶合金体系中的塑性变形能力研究【摘要】 众所周知,大块非晶合金拥有良好的综合力学性能,比如高强度,高硬度,高的弹性极限等等,因此它们被认为是存在潜在应用前景的结构材料。在制备大尺寸的非晶合金上,人们已经取得了巨大的成功,在Zr基,Pd基,Y基,Mg基,La基等众多体系中都制备出了直径20mm以上的大块非晶合金。然而,这些新材料的最大缺点缺乏塑性变形能力,严重的影响了这类材料作为结构材料的应用前景。众多的科研工作者在提高非晶合金塑性变形能力方面进行了大量的工作。据报道,非晶基体中引入一定量的晶化相形成的复合物可以展现出拉伸塑性,引入的第二相颗粒与基体之间的相互作用会有效的阻止剪切带的拓展。同样,很多研究表明,通过压缩,冷轧,热喷丸引入预变形同样可以提高非晶合金的变形能力。更有意思的是,一系列的单相非晶合金可以展现出良好的压缩塑性变形能力,这种良好变形能力的获得往往是基于（1）高的蒲松比；（2）化学成分或者微结构的不均匀性以及相分离；（3）变形诱导纳米晶的出现；（4）快速冷却或者微合金化引入大量的自由体积。所有这些猜想并没有被完全证实,但是它们仍然为提高单相非晶合金的塑性变形能力提供了非常有价值的线索。最近,一系列直径20mm.更多还原【Abstract】 Bulk metallic glasses （BMGs） combine superior mechanical properties such as high strength and large elastic strain with excellent glass forming ability （GFA）, making them attractive for certain structural applications. Great success in improving critical diameters of BMGs above 20 mm has been achieved in Zr, Pd, Y, Mg and La-based alloys. However, their main drawback, catastrophic failure through unhindered shear banding, has not been conquered, significantly limiting their structural reliabilit.更多还原 【关键词】 非晶合金； 力学性能； 自由体检； 径向分布函数； 剪切带； 【Key words】 Metallic glasses； Mechanical property； Free volume； Pair distribution function； Shear band； 摘要 5-7 Abstract 7-8 1 绪论 11-23 1.1 引言 11-12 1.2 非晶合金的发展历史 12 1.3 评价金属玻璃体系玻璃形成能力的参数 12-13 1.3.1 临界冷却速率Rc 12-13 1.3.2 约化玻璃转变温度Trg 13 1.3.3 过冷液相区的宽度 13 1.3.4 参数 13 1.4 非晶合金的结构特点 13-15 1.5 非晶合金的力学性能及应用前景 15-18 1.6 非晶合金的制备 18-20 1.6.1 电弧熔炼 18 1.6.2 吸铸法 18-19 1.6.3 甩带法 19 1.6.4 吹铸法 19-20 1.6.5 水淬法 20 1.7 非晶合金的结构表征 20-23 1.7.1 X射线衍射分析(XRD) 20-21 1.7.2 扫描电子显微镜(SEM) 21-23 2 Zr-(Cu,Ag)-Al非晶体系塑性变形能力探索 23-34 2.1 引言 23-24 2.2 实验 24-26 2.3 结果与讨论 26-33 2.3.1 良好的弯曲塑性 26-28 2.3.2 良好的压缩塑性 28-30 2.3.3 Z1非晶合金的热学参数,力学参数以及腐蚀性能 30-33 2.4 本章小结 33-34 3 Z1非晶合金良好塑性变形能力原因探索 34-51 3.1 引言 34 3.2 实验 34-36 3.3 结果与讨论 36-48 3.3.1 Zr_(53.8)Cu_(31.6)Ag_(7.0)Al_(7.6)(Z1)非晶合金的微观结构 36-41 3.3.1.1 电镜观察结果 36-37 3.3.1.2 3DAP,EELS和ASAXS实验结果 37-41 3.3.2 Zr_(53.8)Cu_(31.6)Ag_(7.0)Al_(7.6)(Z