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退火温度对Zr基大块非晶合金硬度和摩擦性能的影响

白帮伟  
【摘要】: 本文研究了铸态和不同退火温度条件下Zr_(41)Ti_(14)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)大块非晶合金材料的硬度变化和摩擦行为。用XRD衍射技术分析了退火温度对Zr_(41)Ti_(14)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)大块非晶合金的结构弛豫和晶化的影响;用DSC分析了Zr_(41)Ti_(14)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)大块非晶合金的热物性参数;用显微硬度法测试了Zr_(41)Ti_(14)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)大块非晶合金的硬度;用原位纳米力学测试系统的纳米划痕法测试和分析了合金的摩擦系数及摩擦行为。 硬度是表征Zr_(41)Ti_(14)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)大块非晶合金力学性能的重要指标,其硬度值的变化与退火温度密切相关。试验结果显示,Zr_(41)Ti_(14)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)大块非晶合金的硬度具有随退火温度的增加而提高的趋势,但在623 K和643 K的温度区间,个别试样的硬度有微小降低,这可能与在此温度下的结构弛豫使内应力消除有关,随着退火温度增加到693 K,合金的平均硬度值在试验范围内达到了Hv 633的最大值,这是由于非晶的晶化引起的硬度升高。 摩擦系数是Zr_(41)Ti_(14)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)大块非晶合金的基本性质之一,对相互接触两构件的运动具有重要意义。纳米划痕测试结果显示,滑动摩擦系数受载荷和温度的影响较大,其数值均随载荷和温度的增加而增大。


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