塊體非晶合金的水平連續(xù)制備技術(shù)研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文塊體非晶合金的水平連續(xù)制備技術(shù)研究ResearchonHorizontalContinuousFabricationofBulkMetallicGlasses作者姓名：拯云樘學(xué)科、專業(yè)：撾整麥畫王猩學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：21005070重韭副塾援完成日期：壟Q!墨：墮大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要塊體非晶合金，是指在固態(tài)下呈現(xiàn)短程有序且長(zhǎng)程無(wú)序原子排列結(jié)構(gòu)的金屬合金

2、，是應(yīng)用現(xiàn)代快速凝固冶金工藝制備的兼具一般晶態(tài)材料和玻璃態(tài)材料特性的新型合金材料。相比于常規(guī)金屬材料，塊體非晶態(tài)合金材料展現(xiàn)出了優(yōu)異的力學(xué)性能和良好的物理、化學(xué)、電化學(xué)性能，具有高的強(qiáng)度、硬度、超高的耐磨耐蝕性以及良好的加工性能等特點(diǎn)。這些優(yōu)異的性能使得塊體非晶態(tài)合金在功能材料領(lǐng)域和結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域中展現(xiàn)出著巨大的應(yīng)用價(jià)值，引起了人們的廣泛關(guān)注。由于塊體非晶態(tài)合金的成型方法普遍存在成本過(guò)高，制備條件過(guò)于苛刻，制備效率較低，僅能實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)

3、等特點(diǎn)，極大限制了塊體非晶合金材料的應(yīng)用與發(fā)展。水平連續(xù)制備技術(shù)是鑄錠沿水平方向牽引連續(xù)成型的一種先進(jìn)材料制備方法。與常規(guī)制備方法相比，連續(xù)制備技術(shù)具有制備過(guò)程連續(xù)化的典型特點(diǎn)，應(yīng)用連續(xù)制備技術(shù)制取塊體非晶合金具有高效率低成本的優(yōu)點(diǎn)，這是傳統(tǒng)塊體非晶合金制備方法所不能比擬的。因此開發(fā)塊體非晶合金連續(xù)制備技術(shù)可以有效提高塊體非晶合金的制備效率，實(shí)現(xiàn)塊體非晶態(tài)合金的規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)，對(duì)塊體非晶態(tài)材料的發(fā)展及應(yīng)用具有重要的科研價(jià)值和工程意義。本

4、文致力于塊體非晶合金的水平連續(xù)制備技術(shù)研究，研究塊體非晶合金的連續(xù)制備工藝方案。通過(guò)對(duì)連續(xù)制備過(guò)程中的工藝參數(shù)的有效調(diào)控，實(shí)現(xiàn)塊體非晶合金材料的連續(xù)成型。評(píng)價(jià)塊體非晶合金在連續(xù)成型過(guò)程中的形成機(jī)理及制備工藝參數(shù)對(duì)塊體非晶合金連續(xù)成型的影響。本文選用Zr55Cu30Ni5A1lo塊體非晶合金作為研究對(duì)象，Zr55Cu30Ni5A1lo塊體非晶合金具有高玻璃形成能力和高熱穩(wěn)定性，其臨界冷卻速率可以達(dá)到10K／s。同時(shí)Zr55Cu30Ni5A

5、1lo塊體非晶合金具有優(yōu)異的力學(xué)性能，其斷裂強(qiáng)度接近2GPa，彈性極限接近2％，作為工程材料和結(jié)構(gòu)材料具有廣闊的應(yīng)用前景。本文研究了工藝參數(shù)對(duì)塊體非晶合金在連續(xù)制備過(guò)程中的形成，結(jié)構(gòu)及性能的影響。研究表明通過(guò)控制凝固條件可以獲得具有不同結(jié)構(gòu)的Zr55Cu30Ni5A1lo合金樣品。在其它工藝參數(shù)相同的條件下，Zr55Cu30Ni5A1lo合金樣品的組織結(jié)構(gòu)隨著拉坯速率的變化而變化，在拉坯速率為2mm／s時(shí)制備的Zr55Cu30Ni5A1