銅基大塊非晶復(fù)合材料的制備及力學(xué)性能研究.pdf

1、采用磁懸浮熔煉，銅模吸鑄法，通過(guò)調(diào)控制備工藝參數(shù)，得到了晶體相含量不同的Cu40Zr44Ag8Al8非晶復(fù)合材料。以差示掃描量熱分析(DSC)、X射線衍射(XRD)、電子探針(EPMA)及掃描電鏡(SEM)等為主要研究手段，研究不同吸鑄功率和功率保持時(shí)間對(duì)制備非晶復(fù)合材料的影響;最后研究晶體相含量對(duì)非晶復(fù)合材料組織、熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能及高溫形變行為的影響。
　　 研究表明，制備工藝對(duì)Cu40Zr44Ag8Al8非晶合金的晶體相析

2、出存在顯著影響。在熔體粘度上升之前，使合金內(nèi)部發(fā)生原子團(tuán)聚現(xiàn)象，在冷卻過(guò)程中保留下這部分形成晶體相，在冷卻速率及加熱溫度等條件不變的情況下，隨著功率保持時(shí)間延長(zhǎng)，晶體相析出增多，從而最終制備得到非晶基體的復(fù)合材料。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在吸鑄功率為4kw時(shí)，隨著功率保持時(shí)間延長(zhǎng)，試樣晶體相含量逐漸增大，至功率保持時(shí)間為9min時(shí)，試樣內(nèi)晶體相析出量最多，其力學(xué)性能測(cè)試顯示此時(shí)抗壓強(qiáng)度最小、塑性最好。DSC曲線顯示，對(duì)于Cu40Z

3、r44Ag8Al8體系而言，其具有良好的非晶形成能力，但隨著晶體相的析出，晶化開(kāi)始溫度逐漸升高，晶化放熱峰面積隨之減少。
　　 斷口形貌表明晶體相的含量對(duì)非晶復(fù)合材料的力學(xué)性能起著至關(guān)重要的作用。非晶基體中彌散分布的晶體相會(huì)改變裂紋擴(kuò)展方向，并不斷誘發(fā)新的裂紋。在高倍掃描電鏡下發(fā)現(xiàn)大面積粘性流體流動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)晶體相含量較小時(shí)，剪切面內(nèi)的粘滯流動(dòng)層脈紋結(jié)構(gòu)寬闊而平坦;隨著晶體相含量增大，由于晶體相的存在使剪切面內(nèi)的粘滯流動(dòng)受阻，引起