非晶合金及其復(fù)合材料在高速率動(dòng)態(tài)加載下的力學(xué)行為.pdf

1、塊體非晶合金是一種先進(jìn)的新型結(jié)構(gòu)功能材料，它擁有高的強(qiáng)度、大的彈性極限、超高的抗腐蝕性能、高的抗斷裂性能等。所表現(xiàn)出一系列的優(yōu)勢(shì)都使得塊體非晶合金成為潛在的全球領(lǐng)先的尖端材料。然而，在室溫加載下塊體金屬玻璃伴隨局部剪切帶的快速傳播而導(dǎo)致發(fā)生災(zāi)難性斷裂。這一沒(méi)有較高抗斷裂能力的脆性行為將會(huì)嚴(yán)重阻礙非晶合金作為結(jié)構(gòu)材料的實(shí)際應(yīng)用。為了解決這樣的問(wèn)題。內(nèi)生樹(shù)枝晶增韌的非晶復(fù)合材料得到了很快的發(fā)展，而且該材料將高強(qiáng)度和大韌性這兩個(gè)看似呈相反關(guān)系

2、的力學(xué)性能完美的結(jié)合在了一起。
　　然而對(duì)于非晶合金及其復(fù)合材料當(dāng)前的結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用，不僅僅只局限于準(zhǔn)靜態(tài)加載條件下所表現(xiàn)出的力學(xué)性能，更應(yīng)該探索在室溫極端條件下此類材料的力學(xué)性能。例如，它們?cè)诟咚俾蕸_擊載荷下的力學(xué)行為。從材料的幾何形狀和材料成分組成對(duì)其力學(xué)性能影響的角度考慮，本文對(duì)空心Zr基非晶合金和Ti基非晶復(fù)合材料在高速率動(dòng)態(tài)沖擊下的力學(xué)行為進(jìn)行了探索，并且發(fā)現(xiàn)幾何形狀為空心的單一非晶合金并沒(méi)有對(duì)其塑性行為有所改善，而Ti基

3、非晶復(fù)合材料卻表現(xiàn)出顯著的加工硬化能力，其塑性應(yīng)變達(dá)到了10.6％。除此之外，我們知道工藝是產(chǎn)品成型前的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前對(duì)于塊體非晶合金幾乎所有的工藝都是在過(guò)冷液相區(qū)內(nèi)完成，因?yàn)檫@一區(qū)域內(nèi)塊體金屬玻璃完全處于粘性狀態(tài)，可以很輕易的發(fā)生均勻變形，此時(shí)所謂局部剪切帶的“缺陷”完全不起作用。然而在室溫下，機(jī)械加工通常會(huì)導(dǎo)致樣品剪切帶出現(xiàn)或是表面有孔洞產(chǎn)生而不是一個(gè)光滑的表面。本文對(duì)室溫下Zr基非晶復(fù)合材料在高速率動(dòng)態(tài)剪切沖擊下的力學(xué)行為進(jìn)行