Zr45Cu45Ag10和Zr-Al-Co-Cu块体金属玻璃的晶化和力学性能.pdf

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1、乂连键Ａ大葦ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩ福破±享恆巧文ＭＡＳＴＥ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ—参＾！＾ＺｒＣｕＡＺｒ－Ａ－－ｌＣｏＣｕ４５４ｓｇｉ。和块体金属玻璃的晶化和力学性能材料工程王转领域作者姓名王英敏副教授幸旨县教肺２０１５年６月８日答辩日期＿＿＿专业学位硕±学位论文ＺＣｕＡ－Ａ－－ｒＺｒＩＣｏＣｕ±央体金属玻璃的＾ｓ＾ｓｇｉｏ和晶化和力学性能Ｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａ村ｏｎｂｅｈａｖｉｏｒａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌ

2、ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＺｒ－－－４５Ｃｕ４５ＡａｎｄＺｒＡｌｍｅｔａｌｌｉｃｌａｓｓｅｓｇｉ〇ＣｏＣｕｂｕｌｋｇ作者姓名：韩凯明工程领域：材料工程学号：３１３０５０１５指导教师：王英敏完成日期：２０１５年５月２５日乂连巧义乂香ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／大连理工大学学位论文独创性声明：所呈交的学位论文作者郑重声明，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中己经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经

3、发表的研究成果，也不包含其他己申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。（学位论文题－成说編减齡目：心為？的喬麟沁复０化知作者签名：喊Ｍｌ日期：年＾月＿＾日ｊ、：人选埋｜人中＾比节仿硕；｜；７节论文摘要块体金属玻璃具有高强、高弹、耐蚀等优异性能，巧它们的室温塑性变形呈现典型的剪切变形机制，呈现高度局域化特征，材料整体表现出加工软化行为，易发生快速失稳断裂，导致其整体室温塑性形变能力不足，这严重阻碍了块

4、体金属玻璃作为结构材料的应用。因此，发展兼具大玻璃形成能力和高塑性低成本的金属玻璃或复合材料将促进块体金属玻璃的实用化。－Ｃｕ基块体金属玻璃作为本文选择Ｚｒ研究对象，其中含有Ａｇ、Ｃｏ等与Ｃｕ显示正混合烙的组元。采用Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、示差扫描热分析（ＤＳＣ）和差热分析－－（ＤＴＡ－）及透射电子显微镜（ＴＥＭ）研究了化ｓＣｉＵｓＡｕ和ＺｒＡｌＣｏＣｕ体系块体金ｇ）属玻璃的晶化行为；义用单轴准静载压缩方法研究了直径为３ｍｎｉ块体金属玻璃样品的室温压缩力学性能，获得大压缩塑变能力的块体金属玻璃新成分。同时，我们拓展出－－

5、ＺｒＡｌＣｕ－Ｆｅ－Ｎｂ块体金属玻璃新体系，在保持优良的玻璃形成能力和热稳定性的前提下，通过调控合金成分，增大样品尺寸（适当大于合金的玻璃形成临界尺寸）获得原－Ａ－－－位析出纳米相／枝晶相组织，制备出高塑性、低成本的ＺｒｌＣｕＦｅＮｂ块体金属玻璃基复合材料。主要研究结果如下：（１）乂￣等温晶化动力学实验表明之１４５打１４乂＼＾３１１１１指数在．４４５３３．１１〇块体金属玻璃的之间，晶化洽Ａ／／ａｖｅ和表观激活能＆分别为５．４５ｋＪ／ｍｏｌ２８３±２０ｋＪ／ｍｏｌ和，而变温晶化实验获得的晶化表观激活能与与之差别不大，约为２６３

6、ｋＪ／ｍｏｌ。。（２）ＴＥＭ结果表明；Ｚｒ４５Ｃｕ４５Ａ４０Ｋ／ｍｉｎ升温到６００Ｃ的退火ｇｉ〇块体金属玻璃Ｗ＝样品中生成了两个大单胞未知相，其单胞类型与参数分别为简单正交结构（００．６４ｎｍ，＝＝６１１２４ｎｍ）．０３ｎｍ尸．１１５ｎｍ尸１．１，和体也四方结构（ａ．ｎｍ）；而，化５．８ＡＩ１９．４Ｃ０１７．４ＣＵ７．４块体金属玻璃的同条件退火样品中则析出了六方结构的ＡｋＣｏＺｒｅ相＝尸一＝（ａ０．７９ｎｍ０．６８４９ｎｍ）（３１．ｎｍ，和另底如正交未知化后者的点阵参数为３２，＝．１ｒｎｎ＆０８，尸０．６９

7、ｎｍ。－Ａ－－（３）ＺｒｌＣｏＣｕ系中ＡＩＣ０．８ＣＵ合金具有最优的玻璃形成能力，该成分化５１９．４１７．４７．４成分处可形成临界直径公Ｃ达１２ｍｍ的块体金属玻璃，其玻璃转化温度Ｔ、初始晶化ｇ，温度７；和约化玻璃温度７；ｇ值分别为７４４Ｋ、８０９Ｋ和０．５７８。同时，该新块体金属玻，璃具有优良的室温力学性能３ｍｍ，直径的块体样品在室温单轴压缩时断裂前经历了＞３％的塑变，其断裂强度约为１８５０ＭＰａ。（４）发展出枝晶增初的Ｚｒ６５ＡｌｌｏＦｅ５Ｃｕｌ５Ｎｂ５块体金属玻璃基复合材料，其３ｍｍ直径样品的室温压缩塑性

8、应变约２％，屈服强度达１７００ＭＰａ。Ｚ关键词：ｒ正艰合洽晶化基块体金属玻璃；；；力学