高径比对Zr基非晶合金压缩性能的影响.pdf

《高径比对Zr基非晶合金压缩性能的影响.pdf》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、文章编号：2095-1248（2016）03-0058-05高径比对Ｚｒ基非晶合金压缩性能的影响吴争，张波，王继杰（沈阳航空航天大学材料科学与工程学院，沈阳110136）摘要：采用铜模浇铸法制备了ＺｒＴｉＮｉＣｕＢｅ非晶合金并系统研究了高径比的变化对该非晶合金准静态压缩力学性能的影响。结果表明，样品高径比减小时，Ｚｒ基非晶合金的抗压强度随之增大。高径比小于或等于1时，非晶合金的塑性应变明显增大；高径比为0.5，塑性应变达30％时，样品仍未断裂。扫描电镜观察显示小高径比的样品侧表面剪切带数量明显增多。关键词：Ｚｒ基非晶；高径比；压缩强度；塑性应变

2、；剪切带中图分类号：ＴＢ331文献标志码：Ａdoi：10．3969／ｊ．ｉｓｓｎ．2095-1248．2016．03．009EffectofasPectratioonthecomPressivePerformancesofZr-basedbulkmetallicglassＷＵＺｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＢｏ，ＷＡＮＧＪｉ-ｊｉｅＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ110136，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＴｈｅＺｒＴｉＮｉＣｕＢｅａｌ

3、ｌｏｙｗａｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｃｏｐｐｅｒｍｏｌｄｃａｓｔｉｎｇ．Ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｓｐｅｃｔｒａｔｉｏｏｎｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｓｔｒａｉｎｏｆｔｈｅＺｒｂａｓｅｄｍｅｔａｌｌｉｃｇｌａｓｓｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｏｆａｓｐｅｃｔｒａｔｉｏ．Ｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｓｔｒａｉｎｉｓｎｏｔｉｃｅａｂｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｗｈｅ

4、ｎｔｈｅａｓｐｅｃｔｒａｔｉｏｉｓｓｍａｌｌｅｒｔｈａｎｏｒｅｑｕａｌｔｏ1．Ｔｈｅｐｌａｓｔｉｃｓｔｒａｉｎｉｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎ30％ｗｈｅｎａｓｐｅｃｔｒａｔｉｏｉｓ0．5．Ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｈｅｓｈｅａｒｂａｎｄｓｏｎｔｈｅｌａｔｅｒａｌｓｕｒｆａｃｅｏｆｓａｍｐｌｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｄｅｃｒｅａｓｅｏｆａｓｐｅｃｔｒａｔｉｏ．Ｔｙｐｉｃａｌｖｅｉｎ-ｌｉｋｅｐａｔｔｅｒｎｓａｎｄｆｕｓｉｏｎｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｗｅｒｅｏｂｓｅｒｖｅｄｏｎｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｓｕｒ-ｆａｃｅｂｙＳＥＭ．Keywords：Ｚｒ-ｂ

5、ａｓｓｅｄｍｅｔａｌｌｉｃｇｌａｓｓ；ａｓｐｅｃｔｒａｔｉｏ；ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｐｌａｓｔｉｃｓｔｒａｉｎ；ｓｈｅａｒｂａｎｄ非晶合金是一种无原子三维周期性排列的金导致样品的突然断裂。但是大量研究结果表明，属或合金固体，原子排列呈现长程无序、短程有序在轴向载荷（压缩载荷或拉伸载荷）下，非晶合金的特点。非晶合金独特的结构导致其变形和断裂的剪切断裂并不沿最大剪切应力面，部分非晶合［1-3］机制与传统的晶态合金不同。近年来，有关金在压缩载荷下而表现出一定的塑性变形能力，［1，3］非晶合金变形机制的研究已经引起了大量科研工这是由于

6、非晶试样中产生了剪切带。因此，作者的关注。一般来说，非晶合金的塑性变形局剪切带是怎样形成和扩展以及如何控制非晶合金［4］限在很窄范围的剪切带内，剪切带的快速扩展会的塑性变形就成为研究者探索的问题。Ｃｏｎｎｅｒ收稿日期：2015-10-27基金项目：国家自然科学基金（项目编号：51401131）作者简介：吴争（1989-），男，湖北孝感人，硕士研究生，主要研究方向：非晶合金及其复合材料，Ｅ-ｍａｉｌ：ｂｒａｉｎｗｚ@126.ｃｏｍ；王继杰（1965-），男，河南南阳人，教授，博士，主要研究方向：轻合金及其加工技术，Ｅ-ｍａｉｌ：ｗａｎｇｊｉｊｉｅ

7、@ｓａｕ.ｅｄｕ.ｃｎ。第3期吴争，等：高径比对Ｚｒ基非晶合金压缩性能的影响59的研究结果发现薄非晶条带在弯曲载荷下能够经平均值。采用ＦＥＩＱｕａｎｔａ600型扫描电子显微镜来历一定的塑性变形而不断裂，但是厚非晶合金板观察变形或断裂后样品的侧表面和断口形貌。［5］却会发生突然的断裂。Ｌｅｗａｎｄｏｗｓｋｉ研究结果表明流体静压力对Ｚｒ基非晶合金的塑性流变以2实验结果与分析及断裂行为均有一定程度的影响，非晶合金在有限制的情况下呈现出超过10％的塑性变形能力。图1为铜模浇铸的Ｚｒ41.2Ｔｉ13.8Ｎｉ10.0Ｃｕ12.5［6］Ｂｒｕｃｋ等研究了高径

8、比分别为1︰2和2︰1的非Ｂｅ合金的ＸＲＤ曲线，由图1可以看出，所制备22.5晶合金样品的压缩性能，结果表明小高径比的样的ＺｒＴｉＮｉＣｕＢｅ合金的衍