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《郑州大学》 2006年
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铜钛基金属玻璃的耐磨性研究

唐明奇  
【摘要】:大块金属玻璃独特的高强度、高硬度和良好韧性等优异的性能特点,使其成为一种极具应用前景的工程材料,对金属玻璃力学行为的研究是其工程应用的重要基础之一。块状金属玻璃力学性能的研究还处在初级阶段,不但试验数据不够齐全,且有矛盾之处,即便是对某一具体性能现象的分析也还只是泛泛而谈,尚无系统的理论形成。所以,对作为未来优异结构材料的块状金属玻璃的性能的研究应该是以后几年甚至几十年的热门课题。可以预测,块状金属玻璃力学性能及机理研究的蓬勃发展终将带来结构材料的又一次大革命了。对金属而言,高的强度和硬度往往意味着好的耐磨性,所以研究金属玻璃特别是块状金属玻璃的耐磨性也很有必要。本文利用差热扫描热分析仪(DSC)析了Ti_(41.5)Zr_(2.5)Hf_5Cu_(42.5)Ni_(7.5)Si_1金属玻璃的晶化动力学;采用X-Ray衍射仪分析了Ti_(41.5)Zr_(2.5)Hf_5Cu_(42.5)Ni_(7.5)Si_1金属玻璃连续升温时的晶化过程;利用万能实验机和显微硬度计研究了退火对Ti_(41.5)Zr_(2.5)Hf_5Cu_(42.5)Ni_(7.5)Si_1金属玻璃的力学性能的影响;并使用磨损实验机、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)研究了Ti_(41.5)Zr_(2.5)Hf_5Cu_(42.5)Ni_(7.5)Si_1金属玻璃及其经700K,773K保温15min后的耐磨性能。 根据不同升温速率的DSC曲线,用Kissinger方法计算Ti_(41.5)Zr_(2.5)Hf_5Cu_(42.5)Ni_(7.5)Si_1的玻璃转变和晶化的表观激活能分别为718.6kJ·mol~(-1)和274.5kJ·mol~(-1)。Ti_(41.5)Zr_(2.5)Hf_5Cu_(42.5)Ni_(7.5)Si_1金属玻璃连续升温时发生晶化的过程为:Am(Amorphous)→Am′+Cu_4Ti_3→Am″+Cu_4Ti_3+Cu_(0.1)Si_(1.9)Ti→ Am′″+Cu_4Ti_3+Cu_(0.1)Si_(1.9)Ti+CuTi→A(?)+CuTi+Cu_(0.1)Si_(1.9)Ti Ti_(41.5)Zr_(2.5)Hf_5Cu_(42.5)Ni_(7.5)Si_1金属玻璃经等温退火后,其显微硬度值随着退火温度的升高而增加,压缩断裂也由弹性—塑性的应力—应变行为转变为压缩变形全部为弹性变形-没有塑性变形的断裂;断裂特征也由塑性断裂转变成由非晶基体控制的解理断裂、由析出相控制的脆性断裂。 耐磨性实验研究表明,Ti_(41.5)Zr_(2.5)Hf_5Cu_(42.5)Ni_(7.5)Si_1金属玻璃及退火试样的重量损失均与行程成线性关系:773K退火的Ti_(41.5)Zr_(2.5)Hf_5Cu_(42.5)Ni_(7.5)Si_1金属玻璃的耐
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG139.8

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