塊體非晶合金及其復(fù)合材料微觀力學(xué)性能研究.pdf

1、本文利用深度敏感納米壓痕、深度敏感顯微壓痕等微尺度力學(xué)性能測試手段，并結(jié)合宏觀壓縮性能研究，系統(tǒng)地、跨尺度地研究了多種塊體非晶合金體系的塑性變形行為。探討了非晶合金在塑性變形過程中的鋸齒流變特征及其影響因素；深入研究了剪切帶特征與變形行為的關(guān)系；通過研究結(jié)構(gòu)弛豫和部分晶化對變形的影響，討論了非晶基復(fù)合材料的微觀變形特征；利用納米壓痕手段研究了幾種具有低玻璃轉(zhuǎn)變溫度的非晶合金的室溫蠕變行為及其機制。主要實驗結(jié)果和結(jié)論如下： 1.通

2、過銅模鑄造方法制備出Ce65A110Ni10Cu10Nb5，Mg65Cu25Gd10，Pd43Ni10Cu27P20，Cu60Zr20Hf10Ti10,Pt57.5Cu14.7Ni5.3P22.5，Ni60Nb37Sn3和Fe43Cr16Mo16C15B10七種體系的具有顯著力學(xué)和熱力學(xué)性能差異的塊體非晶合金。 2.在Mg基、Pd基、Zr基和Cu基非晶合金的納米壓入過程中觀測到明顯的鋸齒流變特征。在這幾種合金體系中，鋸齒流變行為

3、受加載速率的影響：低加載速率促進鋸齒流變而在高加載速率下抑制鋸齒流變。Ni基、Fe基以及Ce基非晶合金在整個加載速率范圍內(nèi)都沒有鋸齒流變特征。 3.非晶合金在納米壓入過程中的鋸齒流變現(xiàn)象與合金體系的玻璃轉(zhuǎn)變溫度有關(guān)：具有適中玻璃轉(zhuǎn)變溫度的合金體系表現(xiàn)出顯著的鋸齒流變特征。 4.通過深度敏感壓痕方法并采用表面粘接技術(shù)研究了非晶合金壓痕下方塑性變形區(qū)的形貌。結(jié)果表明，壓痕下方的剪切帶的尺度和密度與合金體系以及加載速率緊密相關(guān)