Zr基非晶合金在室温以及过冷液相区变形行为的研究

题名	Zr基非晶合金在室温以及过冷液相区变形行为的研究
作者	尹金锋
导师	李春燕
答辩日期	2018
学位名称	硕士
关键词	非晶合金尺度效应变形行为热加工图热塑性
摘要	通过铜模吸铸法制备直径为2、4、6mm的Zr63.68-x3.68-x Cu16.2+x6.2+x Ni10.12Al10（x=0,0.45,0.9,1.35,1.8,2.25,2.7）块体非晶合金试样,并通过XRD、万能试验机及SEM、DSC等研究了Zr、Cu含量的变化对Zr63.68Cu16.2Ni10.120.12 Al10非晶合金力学性能、非晶形成能力及热稳定性的影响。结果表明:所制备直径为2mm的合金试样均为完全非晶且随着Cu含量的增加和Zr含量的减少,塑性应变呈现出先增大后减小的趋势,在x=1.8时塑性应变达到最大,其值为εp=38.74%,约是Zr63.68Cu16.2Ni10.120.12 Al10非晶合金塑性应变εp=9.10%的4.3倍,抗压强度高达3861MPa,表现出优异的力学性能;随着样品尺寸的增加,塑性应变存在明显的尺度效应,同时发现直径为4mm的试样,塑性应变高达εp=30.94%,表现出极大的塑性;随着Cu含量的增加和Zr含量的减少,过冷液相区（ΔTx=Tx-Tg）和参数γ（γ=Tx/（Tg+Tl））均先增加后减小,表明非晶合金的热稳定性和非晶形成能力先增大后减小。选用Zr-Cu-Ni-Al-Er合金体系为研究对象,设计合金成分为(Zr0.6336Cu0.1452Ni0.1012Al0.12)100-x00-x Erx（x=06）,研究适量的稀土元素对Zr基块体非晶合金室温力学性能、非晶形成能力以及热稳定性的影响。结果表明:随着Er元素含量的增加,所制备出直径为2mm的合金试样都是完全非晶,直径为、3、4、6mm的合金试样在x=5之后发生了轻微的晶化;2mm试样的压缩塑性应变整体呈现先增大后减小的趋势,Er含量在x=2.6时塑性应变为εp=35.06%,约是不加Er元素的合金塑性应变εp=4.37%的8倍,抗压强度为2513MPa,远高于x=0时合金的抗压强度,表现出优异的力学性能,说明添加Er元素会明显提高塑性,增大抗压强度。选取室温压缩塑性最好的非晶合金成分(Zr0.6336Cu0.1452Ni0.1012Al0.12)97.4Er2.6在过冷液相区进行高温压缩实验,研究其在过冷液相区的变形行为和可加工性,结果表明:温度为410℃、420℃的低应变速率下(5×10-4s-110-3s-1),加工效率范围为70%85%,应力范围为60120MPa,此时试样的流动性较好,在较小的应力下可热塑成形,是可选的热加工工艺参数。温度为430℃、应变速率范围为5×10-4s-110-2s-1时,加工效率范围为75%85%,应力范围为16106MPa,表现出了极好的流动性,在很小的应力下就可成形,是可选的热加工工艺参数。这不仅为Zr基非晶合金在热加工图和加工工艺方面的研究提供一定的实验数据与理论依据,也为特殊用途微型零件的制备提供了新的方法和思路。
页数	76
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语种	中文
收录类别	CNKI
中图分类号	TG139.8
文献类型	学位论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/93637
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
第一作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	尹金锋. Zr基非晶合金在室温以及过冷液相区变形行为的研究[D],2018.