收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

NiTiZrAlCuSi合金的玻璃形成能力及断裂行为

梁维中  
【摘要】: 本文以Ni基合金为研究对象,设计Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(21.8)Al_(8.4)Cu_5Si_(3.5)(at.%)块体非晶合金成分,对其在过冷液相区内的晶化行为及在室温下的单轴压缩力学行为进行了系统研究。 应用二元共晶比例混合法设计了Ni_(41)Ti_(25.3)Zr_(25.3)Al_(8.4)四元Ni基非晶合金成分,以钨极电弧炉熔炼、铜模铸造工艺制备出直径0.5 mm的非晶样品。通过金属元素Cu替换Ti方式进行成分优化,获得最大玻璃形成能力为直径1 mm的Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(25.3)Al_(8.4)Cu_5非晶合金。对Cu添加有益于提高Ni_(41)Ti_(25.3-x)Zr_(25.3)Al_(8.4)Cu_x (x = 1, 3, 5, 6, at.%)合金系的玻璃形成能力进行了分析。在五元非晶合金的基础上进一步增加体系的混乱程度,采用类金属元素Si替换元素Zr,获得六元Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(21.8)Al_(8.4)Cu_5Si_(3.5)非晶合金,其最大玻璃形成能力为直径4 mm的非晶样品。分析了Si元素添加有效地提高Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(25.3-x)Al_(8.4)Cu_5Si_x(x = 2.5, 3.5, 4.5, at.%)合金系玻璃形成能力的作用。 对不同升温速率下Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(21.8)Al_(8.4)Cu_5Si_(3.5)非晶合金的变温晶化行为研究表明:DSC热分析曲线展示单一晶化反应的放热峰;升温速率越高,晶化程度越弱,透射电镜图像中体现较少数量及较小尺寸的纳米晶粒。初始晶化激活能为379.339 kJ/mol,表明其具有较大的热稳定性。分析了变温晶化行为。在过冷液相区内的等温晶化行为分析表明:DSC热分析曲线仍然表现单一晶化反应的放热峰。在铸态合金中存在的球形析出物随着等温时间增加而逐渐消失,表示出亚稳相的特征,这表明合金的晶化是在非晶基体上形成纳米晶及从亚稳球形初生相分解的综合作用。 研究了不同程度的非晶亚稳结构对Ni_(41)Ti_(20.3)Zr_(21.8)Al_(8.4)Cu_5Si_(3.5)块体非晶合金压缩力学行为的影响。X-射线衍射、DSC热分析及扫描电镜(SEM)观察表明:直径为2 mm及3 mm的非晶合金样品呈现不同程度的微观非晶结构特征及断裂特征。 2 mm非晶样品的单轴压缩应力-应变曲线呈现了2851 MPa的断裂强度及0.5%的塑性应变,而3 mm非晶样品的断裂强度为2724 MPa,塑性应变为零。2 mm及3 mm样品的断裂表面均由平滑的剪切区及凹凸不平的粗糙区组成,但两者的剪切断裂角不同,分别为43.8°和41.8°。对断裂表面形成的粗糙区进行了分析,并对粗糙区内存在的微型塑坑结构进行了解释。应用Argon提出的剪切转变模型分析了不同程度非晶结构诱导不同的塑性变形的


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 孙民,柳林,王敬丰,刘兵;Nb对Zr基块体非晶合金热稳定性、非晶形成能力及机械性能的影响[J];金属学报;2005年05期
2 ;专利信息(Ⅱ)[J];稀有金属快报;2007年04期
3 阮许平,阮宏伟;Zr_(66)Al_9Cu_(16)Ni_9块体非晶合金制备工艺研究[J];中国工程科学;2004年05期
4 蒲健,王敬丰,肖建中,崔崑;块体Pd_(82)Si_(18)非晶合金的制备及晶化行为研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2003年04期
5 张春华,张松,文効忠,刘常升,才庆魁;6061Al合金表面激光熔覆Ni基合金的组织及性能[J];稀有金属材料与工程;2005年05期
6 杜晓东,丁厚福,宣天鹏;稀土对CrB价电子结构的影响[J];兵器材料科学与工程;2004年05期
7 杨启志,王俊英,林化春;真空熔烧Ni基合金-WC复合涂层材料的研究[J];热加工工艺;2002年04期
8 柳义,柳林,王俊,董宝中;块体非晶合金Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5玻璃转变温度附近晶化的同步辐射X光小角散射研究[J];核技术;2004年03期
9 陈非非,周少雄;Fe_(74)Al_4Sn_2M_2P_(10)Si_4B_4系非晶合金带材的制备及其热、磁性能[J];钢铁研究学报;2005年01期
10 曾大文,夏辉,谢长生;Ni基合金激光熔覆层组织特征及凝固过程的研究[J];稀有金属材料与工程;2000年02期
11 柳义,柳林,王俊,赵辉,荣利霞,董宝中;用原位x射线小角散射研究块体非晶合金Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5的结构弛豫[J];物理学报;2003年09期
12 张亮,卢志超,李德仁,陆曹卫,张宏浩;Fe_(78-2x)Cr_xMo_xSn_2P_(10)Si_4B_4C_2(x=2,4)块体非晶合金的制备和性能[J];金属功能材料;2004年01期
13 陈非非,周少雄;Fe_(74)Al_4Sn_2(PSiBC)_(20)块体非晶合金的制备与晶化研究[J];材料热处理学报;2004年03期
14 陈德民,孙剑飞,沈军;块体非晶合金绝热升温与锯齿流变机制[J];金属学报;2005年02期
15 魏军,汪复兴,程荫芊,陈南平;Ni基合金-碳化铬复合涂层在酸溶液中的气蚀[J];机械工程材料;1993年05期
16 傅明喜;赵江;周宏军;王芳芳;卢永慧;;FeNiAlGaPBSiC系块体非晶合金的结构、热参数及形成能力分析[J];稀有金属材料与工程;2008年06期
17 张文洁;滕新营;神祥博;周国荣;;Ti对Cu-Zr合金非晶形成能力的影响[J];热加工工艺;2009年04期
18 丰平;张庆明;陈利;姚伟;;应变能密度比准则在块体非晶合金中的应用[J];材料科学与工程学报;2009年04期
19 陈春玲;;原子尺寸因素对块体非晶形成能力的影响[J];河南理工大学学报(自然科学版);2011年04期
20 张晓立;王金相;孙宇新;刘家骢;;块体非晶合金的应用与研究进展[J];科学技术与工程;2007年24期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 高振;倪晓俊;郭金花;;Fe-Co-B-Si-Nb-C块体非晶合金的晶化与性能研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
2 张勇;惠希东;林均品;王艳丽;陈国良;;La基块体非晶合金材料的组织控制和韧化[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
3 张亮;刘天成;卢志超;李德仁;周少雄;;具有高耐腐蚀特性的FeCrMoSnPSiBC铁基块体非晶合金[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(7)[C];2007年
4 张文泉;王玉良;姚可夫;;块体非晶合金的拉伸试验[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
5 胥橙庭;沈以赴;顾冬冬;潘琰峰;;多组分Ni基金属粉末选择性激光烧结试验研究[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
6 彭平;郑采星;田泽安;刘让苏;胡壮麒;;Ni基单晶超合金γ/γ′相界的Re合金化[A];2005年中国固体科学与新材料学术研讨会专辑[C];2005年
7 龚明;赵建华;刘云平;雷冬;;Ni基合金带孔试件疲劳裂纹的萌生和扩展[A];第五届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2001年
8 ;其他与能源和环境相关的材料[A];2009中国材料研讨会会议程序和论文摘要集[C];2009年
9 柳义;柳林;王俊;赵辉;荣利霞;董宝中;;块体非晶合金Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5退火过程中结构变化的SAXS研究[A];第八届全国X射线衍射学术会议论文集[C];2003年
10 杨占波;王丽娟;李英华;张晖;;气/气热交换器的检验[A];2007年中国机械工程学会年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁维中;NiTiZrAlCuSi合金的玻璃形成能力及断裂行为[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 吴江;加热、球磨和强流脉冲电子束诱发块体非晶合金的结构转变[D];大连理工大学;2011年
3 陶姗;稀土铁系块体非晶合金的制备与性能研究[D];浙江大学;2012年
4 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
5 甘章华;块体非晶、纳米晶软磁材料的制备[D];华中科技大学;2004年
6 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
7 满华;Fe-(Co)-Nd-B-Nb块体非晶合金磁性和晶化行为的研究[D];上海大学;2012年
8 王清;团簇线判据及Cu-Zr(Hf)基三元块体非晶合金形成[D];大连理工大学;2006年
9 孔见;Cu-Ti基块体非晶合金玻璃形成能力、合金化效应及性能研究[D];南京理工大学;2007年
10 郭晓琳;Zr基块体非晶合金等温变形及纳米晶化行为研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏先顺;NiTiZrAlCuSi块体非晶合金等温晶化动力学及晶化行为[D];哈尔滨理工大学;2007年
2 彭建;块体非晶合金纳米压痕行为的表征及分析[D];湘潭大学;2010年
3 田延豹;铜基块体非晶合金超塑变形过程中结构稳定性的研究[D];湘潭大学;2011年
4 任翰韬;块体非晶合金中的不均匀微结构对其室温力学性能的影响[D];华中科技大学;2011年
5 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
6 张金;Mg-Li系块体非晶合金的制备及力学性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 许宏伟;CuZrAl块体非晶合金结构与力学性能的影响因素研究[D];南京理工大学;2012年
8 董建峰;合金元素Ti对ZrCu系块体非晶合金的非晶形成能力和合金性能的影响研究[D];湖南大学;2012年
9 黄蕾;超声波处理对Zr基非晶合金结构及性能的影响[D];燕山大学;2010年
10 李喜峰;ZrNbCuNiAl块体非晶合金的晶化行为及性能研究[D];广东工业大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前5条
1 廖建国;日本耐蚀性无缝钢管现状及其发展趋势[N];世界金属导报;2003年
2 廖建国;火力发电锅炉用耐热管的开发及今后课题[N];世界金属导报;2003年
3 王小龙;美开发出可吹塑成型的合金材料[N];科技日报;2011年
4 羽佳;储氢材料 21世纪新能源的“储蓄所”[N];中国有色金属报;2002年
5 本报记者 王建高 通讯员 刘恒波 杨洪永;“纳米球”产业化之路带来了什么?[N];科技日报;2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978