收藏本站
《浙江大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

锆基块体非晶合金的制备和腐蚀性能

聂西鹏  
【摘要】:锆基块体非晶合金具有高强度、低模量等优异性能,但是较低的塑性制约了金属玻璃的应用和发展。因此开发具有大塑性和高玻璃形成能力的合金具有重要意义。此外,金属玻璃作为工程材料应用的前提之一就是其较高的环境稳定性(例如,耐腐蚀性、耐氧化性等),因此开展金属玻璃的耐腐蚀性和氧化行为研究非常有必要。 在本文中我们首先通过尝试添加Sn, V, Si, Hf, Nb和Ti元素进行微合金化,研究添加元素对Zr46Cu37.6Ag8.4Al8合金玻璃形成能力、热稳定性以及力学性能的影响。结果发现微量添加Sn, V, Si, Hf, Nb元素降低了玻璃形成能力并且不同程度损害了锆基合金的压缩塑性。而添加Ti元素最大可使锆基金属玻璃的压缩塑性提高到16%。同时Ti元素在微合金化后,锆基金属玻璃仍然具有大于16mm的玻璃形成能力。 其次,研究了微量添加V, Hf, Ni, Nb和Ti元素对锆基合金的腐蚀行为的影响。结果表明微合金化Nb, Ti和Ni可以较大程度的改善锆基合金的钝化膜稳定性,提高耐腐蚀性,原因可以归结为这些合金化元素的添加导致了Zr、Nb、Ti、Ni这类具备较强耐腐蚀性和钝化能力的元素在合金表面的富集,从而优化了钝化膜的性质。 此外,还进行了Zr46Cu37.6Ag8.4Al8和Zr64Cu16Ni10Al10两个不同体系金属玻璃的氧化行为研究,并利用XRD, SEM, XPS技术研究了氧化膜的组成和结构。同时还研究了金属玻璃氧化对耐腐蚀性的影响。结果发现Zr64Cu16Ni10Al10在低于玻璃转变温度下氧化后生成的氧化膜极大地提高了锆基非晶合金在0.5 MNaCl溶液中的钝化能力和耐腐蚀性,氧化膜中生成的大约100 nm的四方型ZrO2富集层被认为导致了这一结果。与之相反,Zr46Cu37.6Ag8.4Al8金属玻璃氧化后的耐腐蚀性能发生了严重下降,这是由其所生成的氧化膜独特的表面组成和结构所致。 最后我们还研究了预轧制处理对于锆基金属玻璃耐腐蚀行为的影响,并着重讨论了腐蚀机理以及点蚀在剪切带上择优发生的机制。证明了是剪切带上的结构变化而非剪切台阶、残余应力或自由体积因素导致了点蚀择优在剪切带上发生。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG139.8

【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 Nigel Pemberton-Pigott;;A cluster line approach to finding new Fe-B-Y-Nb-Zr bulk metallic glasses[J];Journal of University of Science and Technology Beijing;2007年S1期
2 ;Bulk metallic glasses formed by alloying the Cu_6Zr_5 cluster[J];Journal of University of Science and Technology Beijing;2007年S1期
3 ;Formation and mechanical properties of ductile Fe-based amorphous alloys using a cast iron with minor addition of B and Al[J];Journal of University of Science and Technology Beijing;2007年S1期
4 ;Formation and corrosion properties of Fe-based bulk metallic glasses[J];International Journal of Minerals Metallurgy and Materials;2010年03期
5 梁秀兵;徐滨士;魏世丞;程江波;白金元;;热喷涂亚稳态复合涂层研究进展[J];材料导报;2009年05期
6 汪超;何翠群;缪向水;;Al基金属玻璃的研究进展[J];材料导报;2011年S1期
7 王建强;马长松;张甲;侯万良;常新春;;Al基合金体系非晶形成能力的相关理论进展[J];材料研究学报;2008年02期
8 吴宏;刘咏;刘祖铭;何世文;李占涛;;Zr对Co基合金铸态组织和玻璃形成能力的影响[J];粉末冶金材料科学与工程;2007年04期
9 彭伟杰;张勇;;Y_2O_3陶瓷粉末及Y对玻璃态Zr_(55)Al_(15)Ni_(10)Cu_(20)材料相析出的影响[J];硅酸盐通报;2012年01期
10 朱庆军;邹增大;王新洪;曲士尧;;稀土RE对激光熔覆Fe基非晶复合涂层的影响[J];焊接学报;2008年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾桥石;金属玻璃在压力下多形态的研究[D];浙江大学;2010年
2 周秉文;Cu基Cu-Zr-Al块体非晶合金的制备与性能[D];大连理工大学;2011年
3 李艳辉;厘米级Zr-Al-Ni系块体非晶合金的形成和性能[D];大连理工大学;2011年
4 马海健;元素添加对铁基非晶非晶形成能力、晶化及性能的影响[D];山东大学;2011年
5 袁亮;基于二元共晶团簇式的Ni-Nb基非晶合金研究[D];大连理工大学;2011年
6 韩光;理想金属玻璃的团簇共振模型[D];大连理工大学;2011年
7 朱春雷;基于共晶团簇式的[Fe,Co,Ni]-B-Si-(Ta,Nb)块体金属玻璃成分设计及其性能研究[D];大连理工大学;2011年
8 迟宝全;合金非晶形成能力的研究[D];吉林大学;2006年
9 李财福;二元合金大块玻璃形成能力的研究[D];吉林大学;2007年
10 陈庆军;铁基大块非晶合金的玻璃形成能力及断裂行为[D];哈尔滨工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余东满;铁基非晶纳米晶合金的制备、晶化及软磁性研究[D];河南理工大学;2007年
2 刘苗;非晶—纳米晶复合涂层的制备与研究[D];华北电力大学(北京);2011年
3 黄文军;元素添加对锆基非晶合金玻璃形成能力及力学性能的影响[D];兰州理工大学;2011年
4 平凯斌;Fe-Si-B-Nb-Cu-Zr和Fe-Ni-B-Mo非(纳米)晶合金的磁性能研究[D];太原科技大学;2011年
5 郭茂双;Gd-Co-Al大块金属玻璃的非晶形成能力与磁热效应[D];电子科技大学;2011年
6 何国伟;Ag添加对Zr_(57)Al_(15)Co_(28)非晶合金性能的影响[D];燕山大学;2011年
7 汪超;Al基金属玻璃薄膜材料制备及特性研究[D];华中科技大学;2011年
8 夏俊海;基于团簇的Cu-Zr基三元块体非晶合金的形成[D];大连理工大学;2005年
9 郭晟;非平衡Al基合金材料的制备与粉末致密化研究[D];中南大学;2005年
10 Nigel Pemberton-Pigott;基于团簇线判据的Fe基块体非晶合金成分设计[D];大连理工大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李雷鸣;徐锦锋;;大体积非晶合金的制备技术[J];铸造技术;2007年10期
2 寇生中;李娜;郑宝超;黄文军;;金属基非晶材料的研究进展[J];金属功能材料;2011年01期
3 张恒;张邦维;谭肇升;;Cu_(74)Ni_(12-x)Sn_xP_(14)合金的非晶形成趋势[J];金属学报;1992年12期
4 黎业生,吴子平,刘赣伟,陈辉惶;镁基大块金属玻璃的制备及研究进展[J];铸造;2005年08期
5 徐民,全明秀,胡壮麒,赵玉华,程力智,何开元;宽过冷液相区铁基非晶合金的形成和磁性[J];材料研究学报;2001年04期
6 党淑娥;郑晓华;闫志杰;胡勇;郝维新;;非晶合金的晶化动力学与初生相的内在联系[J];中国有色金属学报;2007年02期
7 吴树森;刘伟;毛有武;安萍;;Nd对块体Mg-Cu-Y-Nd非晶合金玻璃形成能力的影响[J];中国有色金属学报;2007年06期
8 黄永江;沈军;孙剑飞;;Ti_42.5Zr_7.5Cu_40Ni_5Sn_5块体非晶合金的形成、热稳定性与力学行为[J];中国科学(G辑:物理学 力学 天文学);2008年04期
9 郭茂双;付浩;祖小涛;;Gd的纯度对Gd_(52.5)Co_(18.5)Al_(29)非晶合金的玻璃形成能力及磁热效应的影响[J];稀有金属材料与工程;2011年07期
10 纪秀林;蔡安辉;潘冶;;以原子半径和电负性预测玻璃形成能力[J];北京科技大学学报;2007年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;非晶与高熵合金[A];2010中国材料研讨会论文摘要集[C];2010年
2 邢力谦;;非晶合金的应用及进一步研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
3 赵玉华;荣传兵;赵恒和;程力智;董心权;徐民;;具有宽过冷液相区的FeNbAlGePCB非晶合金的研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
4 罗斌强;赵剑衡;谭福利;孙承纬;;预压载荷下Zr基块体非晶合金的热冲击性能实验研究[A];第六届全国爆炸力学实验技术学术会议论文集[C];2010年
5 陈永校;袁丽卿;;非晶合金电机及其发展前景[A];中国电子学会第十三届电子元件学术年会论文集[C];2004年
6 房卫萍;杨凯珍;张宇鹏;刘凤美;刘正林;刘师田;易江龙;许磊;;低碳经济下的非晶合金发展与应用[A];低碳技术与材料产业发展研讨会论文集[C];2010年
7 冯翔;杨玉英;江道祥;;非晶合金材料行业产业化发展初探[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年
8 李继承;陈小伟;;金属玻璃及其复合材料的压缩剪切试验研究进展[A];第十届全国冲击动力学学术会议论文摘要集[C];2011年
9 潘峰;曾飞;赵斌;;离子束辅助沉积技术制备非晶合金薄膜[A];中国真空学会五届三次理事会暨学术会议论文集[C];2002年
10 卢志超;李德仁;周少雄;;非晶合金丝的制备及巨磁阻抗效应的应用[A];2000年材料科学与工程新进展(下)——2000年中国材料研讨会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘爱成;新型“金属玻璃”问世[N];人民日报;2004年
2 ;新型金属玻璃在美车研制成功[N];今日信息报;2005年
3 通讯员 刘萌萌 郭娜 特约记者 高景田;胜芳:打造全国最大金属玻璃家具产业基地[N];廊坊日报;2008年
4 记者 高静 通讯员 张莉玮;我市霸州金属玻璃家具产业入围[N];廊坊日报;2006年
5 陈捷刘茜 记者 束洪福;金属玻璃能“感知冷暖”[N];科技日报;2008年
6 陆俊;金属玻璃家具为设计界提供广阔平台[N];消费日报;2007年
7 本报记者 祁忠 陆俊 特约撰稿 林天来;胜芳家具寻求市场新突破[N];消费日报;2008年
8 实习记者 李静 通讯员 王默 单树智;霸州市全力打造北方金属玻璃家具产业“旗舰”[N];廊坊日报;2007年
9 本报记者 赵志国;胜芳打造金属玻璃家具梦幻之都[N];中华建筑报;2008年
10 张乐;我国研制成功大规格新型金属玻璃[N];中国有色金属报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 聂西鹏;锆基块体非晶合金的制备和腐蚀性能[D];浙江大学;2012年
2 孙永丽;Cu-Zr基非晶合金结构及动力学数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 孙永丽;Cu-Zr基非晶合金结构及动力学数值模拟[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 宗海涛;Zr基块体金属玻璃变形行为研究[D];燕山大学;2011年
5 赵燕春;Cu基块体金属玻璃的组织、热稳定性和力学性能研究[D];兰州理工大学;2010年
6 姜清奎;新型金属玻璃及薄膜的制备及性能研究[D];浙江大学;2012年
7 张涛;非晶合金连续制备技术与强磁场处理研究[D];大连理工大学;2011年
8 袁亮;基于二元共晶团簇式的Ni-Nb基非晶合金研究[D];大连理工大学;2011年
9 曾桥石;金属玻璃在压力下多形态的研究[D];浙江大学;2010年
10 韩光;理想金属玻璃的团簇共振模型[D];大连理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹杰;锆基非晶合金组织及力学性能的研究[D];兰州理工大学;2011年
2 查桂兰;微合金化对Cu基非晶合金玻璃形成能力、热稳定性及其性能的研究[D];南昌大学;2010年
3 王晓东;ZrCuAgAl非晶合金体系中的塑性变形能力研究[D];浙江大学;2011年
4 全世光;Cu-Zr基非晶合金的团簇式及成分设计[D];大连理工大学;2010年
5 宋舒婷;块状Zr基非晶合金弹性性能超声无损评价[D];大连理工大学;2011年
6 吕云卓;Co元素对Fe基块体非晶合金玻璃形成能力影响的作用机理[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 张英明;锆基块体非晶合金的扩散焊连接研究[D];兰州理工大学;2010年
8 刘惠莲;Fe-Ti非晶合金的制备及其性能研究[D];延边大学;2002年
9 张纯;机械合金化制备Ti基非晶合金粉体[D];燕山大学;2010年
10 晁志刚;Fe基非晶合金粉体机械合金化制备技术[D];燕山大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026