fecocrmoycb块体非晶合金的塑性变形及组织性能研究

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1、学校代码：10406分类号：TG115.5学号：130085204006南昌航空大学硕士学位论文（专业学位研究生）FeCoCrMoYCB块体非晶合金的塑性变形及组织性能研究硕士研究生：张少伟导师：陈庆军教授申请学位级别：硕士学科、专业：材料工程所在单位：材料科学与工程学院答辩日期：2015年12月授予学位单位：南昌航空大学StudyonPlasticDeformationandMicrostructureofFeCoCrMoYCBBulkAmorphousAlloyADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnMaterialsEngineeri

2、ngbyZhangShaoweiUndertheSupervisionofProf.ChenQingjunSchoolofMaterialScienceandEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaDecember,2015南昌航空大学硕士学位论文摘要摘要本文用铜模吸铸法成功制备出了直径为4mm的Fe41Co7Cr15Mo14C15B6Y2(下文简称Fe41)块体非晶，在不同温度下对该块体非晶进行了静载荷加压退火处理，利用X射线衍射（XRD）和差热分析（DSC）研究了静载荷热/力耦合过程中，温度和压力对其晶化行为的影响。并利

3、用Gleeble3500对该Fe基块体非晶合金进行了高温压缩测试，研究了温度和应变速率对其塑性变形行为的影响，利用扫描电镜（SEM）对其断口形貌进行观察，讨论了其在过冷液相区的塑形变形机理；同时，研究了相同压缩条件下塑性应变量对该块体非晶结构和热稳定性的影响。静载荷热/力耦合实验结果表明当温度高于玻璃转变温度Tg时，压力对Fe41块体非晶合金的晶化有抑制作用。当温度为720℃时，压力抑制了Fe3B相的析出，无压退火的平均晶粒尺寸为35nm，加压退火后平均晶粒尺寸为28nm；当温度为820℃时，压力抑制了Fe23B6相的析出，无压退火和加压退火后试样的平均晶粒尺寸分别为45nm和57nm。

4、通过计算晶化百分数，发现在不同温度下，压力退火试样的晶化百分数均低于无压退火试样。高温压缩测试发现Fe41块体非晶的塑性变形行为对温度和应变速率非常敏感，在620℃、1×10-2s-1条件下其可以发生75%的均匀变形且未发生晶化；Fe41块体非晶合金的高温压缩断口上随机分布着“条纹”状和“河流”状特征的剪切带，且在620±5℃的温度和1×10-3s-1~1×10-2s-1的应变速率下，块体非晶断口上均出现塑性流变特征，块体非晶的高温变形可能是在自由体积与剪切带的共同作用下发生。通过对在过冷液相区620℃，1×10-2s-1应变速率条件下，发生20%、40%和75%变形后的试样进行测试发现

5、，该条件下发生变形后的试样均未发生晶化，且随着形变量的加大，该块体非晶的晶化温度(Tx)、玻璃转变温度(Tg)均向右移动，过冷液相区(△T)加宽，尤其当形变量为75%时，该非晶试样的过冷液相区温度范围从原有的40℃增大至59℃，对该块体非晶合金而言，过冷液相区的塑性变形使其热稳定性更加优异。过冷液相区塑形变形对该块体非晶的显微硬度也有影响，表现为应变量大的部位硬度较高，应变量小的部位硬度较低。关键词：铁基块体非晶合金，应力，晶化，过冷液相区，塑性变形I南昌航空大学硕士学位论文AbstractAbstractInthisthesis,Fe-based(Fe41)metallicglassw

6、ithadiameterof4mmpreparedusingcoppermoldsuctionmethodhasbeeninvestigated.Thesampleswereannealedwithunderstaticpressureatdifferenttemperatures,andX-raydiffraction(XRD)anddifferentialthermalanalysis(DSC)wereappliedtostudytheeffectoftemperatureandstaticpressureonthecrystallizationbehavioroftheBMGsin

7、therm-mechanicalprocess.HightemperaturecompressiontestsofthisFe-basedamorphousalloywerecarriedoutusingGleeble3500toanalyzetheeffectsoftemperatureandstrainrateontheplasticdeformation.Thefracturemorphologieswereobservedb