弥散相及合金化对钛基非晶结构和性能的影响

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1、摘要摘要非晶合金由于具有许多不同于传统晶态材料的优异性能而成为材料研究领域的热点之一，而对于近年来发展的n基非晶的研究还不够深入。本文采用电弧熔炼、感应熔炼、喷铸、吸铸及单辊旋淬的方法分别制备了块体合金和薄带样品。利用XRD、SEM、OM、TEM、DSC、万能试验机及维氏硬度机等实验手段，比较系统地研究了W、SiC、A1、B对Ti40Zr25NisCugBel8非晶合金的结构、热稳定性、力学性能的影响。本文研究的主要内容和获得的结论如下：采用喷铸法制备03mm的Ti40Zr25Ni$CugBel$非晶合金，其过冷液相区宽度△瓦为45K，有较好的热稳定性，其抗压强度tTbc、塑性应变‰分别为19

2、63MPa和3．9％。探讨了添加W对Ti40Zr25Ni8CugBel8非晶合金的影响。对薄带而言，W的添加不改变合金的非晶态结构；而对于中3mm试样，其结构为非晶相、币。w1．x、Clrll、Ni耵2晶体相，同时材料的抗压强度大幅度下降，硬度略有增加。考察了SiC对Ti40Zx25Ni8CugBel8非晶合金的影响。对薄带而言，由于SiC与合金发生剧烈的反应，形成了TiC颗粒+非晶的复相结构，TiC颗粒抑制或延缓了非晶合金中准晶相的析出，从而提高材料的热稳定性；对于03mm试样则形成非晶、TiC、硅化物的复合结构，由于硬质相TiC的存在合金的硬度随之增加。较系统的研究了Al对03mmTi40

3、Zr25Ni8Cu9Bel8非晶合金试样的影响。结果表明，替代和掺杂5at％A1分别析出纳米晶和准晶，提高了非晶合金的疋和△瓦，热稳定性加强；对于力学性能而言，以替代方式添加抗压强度提高到2121MPa，塑性应变降为O．2％，以掺杂方式添加后合金具有零塑性，强度降低为1475MPa。最后，分析了B对03mmTi40Zr25NisCugBel8非晶合金的影响。当B含量低于2％时，合金的结构都为单一非晶态结构，在B含量为3％时，合金为非晶态+CuTi、NiTi2、TiB晶体相的复合结构。随着B含量的增加，强度和硬度值均呈现先增加后下降的趋势，其中当B含量为1％时，抗压强度仍。可达2139MPa。关

4、键词钛基非晶；结构；力学性能；热稳定性两北T业大学T学硕十学位论文AbstractRecently，metallicglassalloys，especially,Ti—basedmetallicglassalloys，arefocusedinmaterialsciencefieldduetotheirexcellentpropertiesthataredifferentfromtraditionalmetalmaterials．Inthispaper，bulkandribbonsamplewerepreparedbyarcmelting，inducingmelting，injectingcas

5、ting，suckingcastingandmelt-spunmethods．TheeffectofWjSiC，A1，Bonthemicrostructure，thermalstabilityandmechanicalpropertiesofTh0Zr25NisCugBelsmetallicglasswereinvestigatedbyXRD，SEM，OM，TEM，DSC，mechanicaltestingmachineandVickcrsmicrohardnessmachine．Themainconclusionsareasfollows：The盹0Zr25NisCugBelsamorpho

6、usalloywitlladiameterof3mmWaspreparedbyinjectioncastingmethod．Itssupercooledliquidregion(△TDis45K．Itmeansthatthealloyhasgoodthermalstability．ItscompressionstrengthO'beandplasticstrain铷are1963MPaand3．9％．respectively．TheeffectofWonTi40Zr25NisCugBelsmetallicglasswasinvestigated．TheadditionofWisn’tablet

7、ochangetheamorphousstructureofribbonsample．ButTixWl《，CuTiandNin2crystalphasesaredistributedintheamorphousmatrixwhenthesizeofsampleisupto中3n皿．Atthesametime．compressionstrengthofalloydecreasesdramatical