内生塑性相形态演化及其对块体金属玻璃复合材料力学行为的影响

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1、硕上论文内生塑性相形态演化及其对块体会属玻璃复合材料力学行为的影响摘要块体金属玻璃(BMG)拥有一系列优异的性能，如高强度、高硬度、耐腐蚀性和良好的磁性能等，但室温脆性严重制约了BMG的应用。采用内生塑性晶体相复合的方法可以有效地改善BMG的室温塑性。内生塑性晶体相／BMG复合材料的室温塑性变形能力与其微观组织特性，尤其是内生晶体相的形态、尺寸、分布以及体积分数等具有密切的关系。因此，开展制备工艺对BMG内生塑性晶体相微观组织演化及其对力学行为的影响研究具有重要的理论和现实意义。本文选择Zr60Til4．67Nb5．33Cu5．5

2、6Ni4．44Belo合金为研究对象，系统研究了内生fl-Zr(Ti，Nb)晶体相／BMG复合材料的制备工艺及其对组织与性能的影响，并探讨了相关机制。在一定的保温温度条件下系统研究了保温时间对∥相／BMG复合材料的微观组织演化，尤其是内生晶体相的球化过程及其对力学性能的影响。研究结果表明，保温时间对卢相的微观组织特性和力学性能具有重要影响。随着保温时问的延长，声相的尺寸不断增大，其形态由树枝状逐渐转变为团球状，而声相的体积分数变化不大，保持在50％左右。当保温时间延长到20min时，∥相达到一个较为稳定的状态，其尺寸与形态不再随着

3、保温时间的延长而发生明显变化。基于多相系统中弯曲界面的扩散理论阐释了声相球化长大的机制。随着保温时间的延长，材料的塑性应变不断增加并保持了较高的强度。当保温时间延长到侈相尺寸与形态不再发生明显变化时，复合材料的塑性变形能力也趋于稳定。对∥相／BMG复合材料的微观组织随冷却速率的变化及其对力学性能的影响也进行了系统的研究。用抽拉速率来控制凝固冷却速率，抽拉速率越大，凝固冷却速率越大。研究结果表明，在所研究的冷却速率范围内口相均为树枝状。但是，随着冷却速率的降低，∥相的尺寸不断增大，其形态由细小的树枝状转变为发达的树枝状，同时声相的体

4、积分数不断增加。当抽拉速率降低到lmm／s时，组织中有新的金属问化合物相出现。随着冷却速率的降低，材料的塑性应变不断增加。当抽拉速率降低到lmm／s后，由于金属间化合物的出现，材料的塑性变形能力急剧下降。关键词：块体金属玻璃，复合材料，制备工艺，显微组织，力学行为硕1：论文内生塑性相形态演化及其对块体会属玻璃复合材料力学行为的影响AbstractBulkmetallicglass(BMG)possessesaseriesofexcellentproperties，suchashi【曲strengthandhardness，corr

5、osionresistanceandexcellentmagneticproperties．However,theapplicationofBMGisrestrictedseverelybyroomtemperaturebrittleness．TheinnovationofBMGcompositeswithductilecrystallineparticlesCanimprovetheroomtemperatureductility．Theductilityofthisl【indofcompositeisinfluenceddra

6、maticallybytheductilecrystallineprecipitates，especiallythemorphology,size，distribution，volumefractionandetc．Inthepresentwork，Zr60Til4．67Nb5．33Cu5．56Ni4．a4Bel0Wasusedtoinvestigatetheeffectsofprocessingparametersonthemicrostructureevolutionofinsituductilephaseandconsequ

7、entlyonthemechanicalbehaviorofBMGcompositeswithinsitup-Zr(Ti，Nb)crystallinephase．Andthenthecorrespondingmechanismswerediscussed．Theeffectsofholdingtimeunderafixedtemperatureontheevolutionofinsitu8phaseinBMGcomposites，especially,theevolutionfromdendritictospheroidal，an

8、dtheireffectsonmechanicalbehaviorwereinvestigatedsystematically．Theresultsshowthatboththemicrostructuresandmechanicalbehavio