镁基块体金属玻璃的塑性变形研究

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1、江苏大学硕士学位论文摘要本文对采用铜模浇铸法制各得到的M965Cu25YIo块体金属玻璃在深过冷液体区间和玻璃化转变温度(T。)以下进行了压缩试验，对不同加热温度、应力大小及作用时间下的金属玻璃塑性变形行为进行了研究，并分析了金属玻璃塑性变形过程中流动应力、应变速率、粘度和温度之间的相互关系。结果表明：在深过冷液体区间和T。以下均能产生塑性变形，且变形量均受加热温度、应力大小和作用时间的影响。在深过冷液体区间，加热温度、应力大小和作用时间必须适宜，否则会影响金属玻璃的塑性变形，温度升高、应力加大或作用时间延长，则容易发生晶化反应；在T。

2、以下，为了获得一定的塑性变形量，要求温度尽量接近Tg，时间比较长。低应力作用下，镁基块体金属玻璃在深过冷液体区间的应力．应变速率曲线呈线性关系，表现出Newton粘滞流变行为。对上述块体金属玻璃在深过冷液体区间进行了塑性成形试验，利用金相显微镜(OM)、X射线衍射仪(Ⅺ≈D)、扫描电子显微镜(SEM)及原子力显微镜(AFM)等检测手段，分析了金属玻璃在过冷液相区域的塑性成形性能，并分析了应力作用下镁基块体金属玻璃的晶化行为及晶化反应对塑性变形特性的影响。金属玻璃在深过冷液相区间较好地复制了模具表面的形貌，可望为微器件加工开劈新的途径。对

3、不同条件下所得试样的组织分析表明：在加载条件下，镁基块体金属玻璃更容易发生晶化。晶化反应中的晶体相在非晶基体中产生“钉扎”作用，使得晶体相与基体之间流动不一致，从而稳态流变行为发生改变，随着时间的延长，粘度逐渐增加。本文也对相同成分的金属玻璃条带在深过冷液相区间进行了拉伸试验研究，并以室温拉伸行为作对比，简要分析了金属玻璃的断裂行为机制。在深过冷液体区间，低应力作用下，条带具有均匀流变行为，获得了最大100％的延伸率。条带获得一定应变量后由于流动不稳定性引起空穴连接产生孔洞，从而形成局部缩颈断裂。室温时，条带具有很高的拉伸断裂强度，其断

4、裂属于脆性断裂，而在局部微观区域则有少量剪切带内的塑性断裂存在。关键词：镁基块体金属玻璃，压缩交形特性，塑性成形，应力诱发晶化拉伸变形江苏大学硕士学位论文ABSTRACTInthispaper,M965Cu25Ytobulkmetallicglassespreparedbycoppermouldcastingwereemployedtoperformcompressiontestsbothinthesupercooledliquidregionandbelowglasstransitiontemperature(Tg)．Theeffec

5、tofholdingtemperature，loadingstressandloadingtimeondeformationbehaviorofMg-basedbulkmetallicglasshavebeenstudiedandrelationshipsbetweenflowstress，strain-rate，viscosityandtemperaturehavealsobeenanalyzed．Itisproposedthatplasticdeformationbehaviorexistsbothinthesupercooledl

6、iquidregionandbelowTg．Thedeformationdegreedependsonholdingtemperature，loadingstressandloadingtime．Inthesupercooledliquidregion，plasticdeformationrequirescertainholdingtemperature，loadingstressandloadingtime．Crystallizationprocessundergoesmorequicklyathighertemperature，un

7、derlargerstress，orforlongertime．AttemperaturesbelowandneartoTs，alongerholdingtimeisrequiredtoattainconsiderabledeformationdegree．Underlowloading，theflow-stresshasalineardependenceonstrain-rateandtheplasticdeformationexhibitsNewtonianviscositybehaviorinthesupercooledliqui

8、dregion．PlasticformationoftheMg·basedbulkmetallicglassWasperformedinthesupercooledregion．Theformingprop