基于尺寸效應的Zr基非晶合金本構關系研究.pdf

1、由于大塊非晶合金綜合機械性能優(yōu)異,過冷液相區(qū)的超塑性適合于微成形,但是微成形中試樣的尺寸效應對成形的影響很大,所以將大塊非晶合金過冷液相區(qū)的尺寸效應確定為研究內容,并基于尺寸效應獲得非晶態(tài)材料的本構關系。本文選用的非晶合金為Zr55Cu30Al10Ni5,并研究其在過冷液相區(qū)內的尺寸效應,建立本構方程并進行擬合,最后用有限元模擬的方法進行驗證。
　　利用電弧熔煉/銅模吸鑄法制備直徑為3mm,2mm,1mm,0.6mm的大塊非晶合金

2、Zr55Cu30Al10Ni5,用切片機加工成高徑比1:1.5的試樣,并利用X射線衍射分析(XRD)和差示掃描量熱儀(DSC)對制得的試樣進行結構分析及熱分析,確定其成分特征和熱性能參數(shù)(玻璃化轉變溫度Tg,晶化開始溫度Tx,過冷區(qū)ΔT)。
　　研究Zr55Cu30Al10Ni5大塊非晶合金在過冷液相區(qū)內的高溫壓縮尺寸效應。試驗采用Zwick/Roell萬能力學試驗機對試樣進行不同應變速率、不同溫度、不同尺寸下的高溫壓縮試驗,并對

3、得到的應力-應變曲線進行分析。實驗表明,在過冷液相區(qū)內,大塊非晶合金的力學性能具有明顯的尺寸效應,并總結了其規(guī)律性。
　　為了更好的研究大塊非晶合金在過冷液相區(qū)內的尺寸效應,本文基于提出的Maxwell-Pulse本構模型,加入了表征尺寸效應的尺寸因子Sσf、Sσos和Sεos,對比實驗及擬合所得的數(shù)據(jù)及曲線,兩者的真實應力-應變曲線較好的吻合。
　　采用Deform-3D有限元模擬軟件對完善后的本構方程進行驗證,并選取原本