CuZr非晶中的马氏体相变研究进展

《CuZr非晶中的马氏体相变研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第25卷第3期湖南工程学院学报Vo1．25．No．32015年9月JournalofHunanInstituteofEngineeringSept．2015CuZr非晶中的马氏体相变研究进展陈蓉，吴安如，孙振起(湖南工程学院机械工程学院，湘潭411101)摘要：Cu—Zr非晶合金因其独特的物理、化学和力学性能以及成分和结构上均一性等优良特点，成为极具应用前景的先进材料．从Cu—Zr非晶马氏体相变的主要特征出发，阐述了国内外Cu—Zr非晶合金马氏体相变的研究进展，结合实例对马氏体相变的实际应用进行了相关介绍，并对Cu—Zr非晶相变研究中亟待解决的问题进行了讨论，为Cu—Z

2、r非晶复合材料优化设计提出了新的研究思路．关键词：Cu—Zr非晶；马氏体相变；特征；进展中图分类号：TG139文献标识码：A文章编号：1671一l19X(2O15)03—0032—04非晶合金(Amorphousalloys)又称金属玻璃，这种马氏体相变既能为非晶研究提供理论指导，也通常是指固态时原子在三维空间成拓扑无序排列，有重要的工程意义．并在一定温度范围保持这种相对稳定状态的合金．B2一CuZr相是一种以Cu46Zr46A18非晶合金一般情况下，通过保持液态结构的连续冷却，获得短为基体合金，可以通过马氏体相变转变成B19的形程有序的方法来制备．非晶合金因具有良好的

3、力学、状记忆合金[4]，这种转变和NiTi合金中的马氏体转理化性能和成型工艺性能，使其成为21世纪最具发变类似_5]，这种无扩散相变在材料的变形过程中，会展潜力的材料之一．在非晶研究领域，相对于已经获改善材料的延展性和韧性，被称为变形诱导塑性得应用的zr基、Pt基大块非晶合金，CuZr非晶合(Transformation-InducedPlasticity)效应l_6J，简称金的实际应用空间更为广泛，各项性能也逐渐引起为TRIP．TRIP效应已经在奥氏体钢铁材料中得到学者们的迫切关注口]．特别地，研究人员对非晶形广泛应用7]．在施加载荷作用下，钢铁材料中的残余成能力、热

4、稳定性以及各种性能(力学、物理和化学奥氏体会发生马氏体转变，从而在提高材料塑性的等性能)仍在进行更深入的研究．非晶材料是一种亚同时，兼具有明显加工硬化效应l8]．类似地，B2一稳态材料，加热状态下易出现结构弛豫和晶化现象，CuZr相的这种马氏体转变效应在优化材料结构设甚至在室温条件下长时间放置也会失效，使得非晶计、提高各项材料性能方面，为高强度和高塑性合金材料的很多性能(如力学、磁学和电化学等性CuZr非晶复合材料合金设计理念提供了新的研究能)发生变化，从而影响其实际应用．因此，对非晶合思路．金的相变过程与热稳定性研究显得尤为重要．事实1CuZr非晶相变研究背景上，非晶

5、合金的相变研究已经成为基础理论和实际应用领域的一个重要研究课题．马氏体最初由德国材料科学家AdolfMartens相变是材料科学的一个重要组成部分，而马氏于19世纪9O年代在一种硬矿物中发现，其晶体结体相变在结构相变中又占据极为重要的地位．马氏构呈体心四方结构．马氏体相变并不限于钢铁材料，体相变是无扩散的共格切变型相转变，由于相变时只要冷却速度快到能避免扩散型相变．因此，冷却也原子会发生规则位移，使得生成的马氏体新相与母不限于一般意义上的快冷．原则上，所有金属及其合相之间始终保持严格的位相关系，这种靠切变而共金的高温不稳定相都可以发生马氏体相变．钢中的格的位相关系能提高

6、合金的强度与塑性．所以研究奥氏体转变为马氏体，而Cu—A1合金的转变，收稿日期：2015—03—17基金项目：国家自科基金资助项目(11172100)；湖南省自科省市联合基金项目(11JJ9OOO)；湖南省科技厅科研项目(2012FJ3032)；湖南工程学院校青年科研项目．作者简介：陈蓉(1987一)，女，博士研究生，讲师，研究方向：相变热力学理论．第3期陈蓉等：CuZr非晶中的马氏体相变研究进展33Cu-Sn、Cu—Zn合金中的—转变，In—Ti合金中的体系的组织结构、非晶形成能力以及性能的影响，研FCC~FCT转变，Au-Cd合金中的BCC()一斜方究指出，合金系统

7、的非晶形成能力随Al含量的增(p)转变，金属Zr的BCC-~HCP转变，Li、Co中的加而增加，在Al含量为8时达到最大值，随着AlFCC--~HCP转变，ZrO由四方相向单斜相的转变含量超过10，形成能力下降．这一发现与Wang以及本文讨论的CuZr非晶中B2CuZr--~B19CuZr、的研究结果一致．Wang_】3]同时指出，调整冷却速度B2CuZr--~B19的转变等，均属于马氏体相变．可以在Al含量为3～8的范围内制备出含有单马氏体相转变时新相和母相始终保持切变共格一B2一CuZr相的非晶复合材料．Song[】]通过研究性的晶体