塊體非晶合金及其復合材料的制備及性能研究.pdf

1、本論文主要從塊體非晶合金及其復合材料的制備及性能研究兩大塊進行，以鋯基塊體非晶合金為研究對象，通過實驗探索銅模吸鑄法作為外加法在制備塊體非晶復合材料上的可能性，加工制備了銅網(wǎng)、不銹鋼網(wǎng)與Zr63.36Cu14.52Ni10.12Al12、Zr64.8Cu14.85Ni10.35Al10復合的新型合金材料。同時本文也對Ta元素的添加對Zr64Cu26Al10合金組織及力學性能的影響進行了研究，制作了(Zr64Cu26)90-xTaxAl1

2、0(x=0、2、4、6、8、10)一系列合金試樣。利用X射線衍射儀(XRD)、光學顯微鏡(OM)對試樣的結(jié)構和組織進行了分析;利用微機控制電子式萬能試驗機、示波沖擊試驗機、數(shù)字顯微硬度儀對材料的準靜態(tài)、動態(tài)力學性能進行了測試;并用掃描電子顯微鏡(SEM)對力學性能實驗所產(chǎn)生的斷口形貌進行表征。主要研究結(jié)果有:
　　 (1)銅模吸鑄工藝作為外加法制備非晶復合材料具有可行性，且工藝簡單成本較低。隨吸鑄溫度升高，當吸鑄功率為8kW時Z

3、r63.36Cu14.52Ni10.12Al12/不銹鋼網(wǎng)復合材料的綜合力學性能最好，其壓縮極限極限強度達到1542MPa，彈性應變?yōu)?.9％，塑性應變?yōu)?0.6％，其斷口掃描圖中出現(xiàn)的與塑性相關的脈狀紋不斷增多，甚至交互成韌窩。
　　 (2)添加不銹鋼網(wǎng)后合金的斷裂方式有三種:1）基體材料的斷裂。2）不銹鋼絲網(wǎng)的斷裂。3）不銹鋼絲網(wǎng)和基體材料結(jié)合界面的剝離。添加銅網(wǎng)后合金的壓縮斷口形貌和添加不銹鋼網(wǎng)的斷口形貌差異較大，且界面結(jié)

4、合程度影響材料斷裂方式。
　　 (3)Ta元素的加入明顯改善了合金的流動性能和充型能力。但Ta金屬的加入并沒有像相關報道那樣得到樹枝晶/非晶復合材料，但當x=8時，試樣的金像組織中存在耐腐蝕程度不同的相成分，且腐蝕較深的組織尺寸為40μm左右，其XRD圖譜中未出現(xiàn)晶體結(jié)構明銳的峰形，應為不同的非晶相。
　　 (4)當x=4時試樣拉伸強度達到最大值為1404MPa，同時當x=4時試樣沖擊韌度值達到最大為26.38J/cm2