Ti-,40-Zr-,25-Ni-,8-Cu-,9-Be-,18-非晶合金的晶化與變形行為研究.pdf

1、本文以Ti<,40>Zr<,25>Ni<,8>Cu<,9>Be<,18>非晶合金為研究對象，利用DSC、XRD、熱膨脹儀、電子萬能試驗機、SEM、TEM：等手段系統(tǒng)研究了鈦基非晶合金的結構弛豫和晶化行為，探討了不同溫度壓縮載荷作用下的力學性質和變形破壞機制，主要研究內容和結論如下： 利用DSC、XRD等技術研究了Ti<,40>Zr<,25>Ni<,8>Cu<,9>Be<,18>非晶合金的晶化行為。其中，連續(xù)升溫過程的晶化動力學分

2、析表明，Ti<,40>Zr<,25>Ni<,8>Cu<,9>Be<,18>非晶薄帶在各個特征溫度下的激活能E<,g>、E<,x1>和E<,p1>分別為384，228，306KJ/mol，均高于塊體非晶合金相應的激活能，說明其熱穩(wěn)定性強烈地依賴于玻璃轉變過程中的冷卻速率，快凝薄帶的熱穩(wěn)定性高于塊體合金。 利用熱膨脹儀分析了Ti<,40>Zr<,25>Ni<,8>Cu<,9>Be<,18>非晶合金的結構弛豫和晶化特征，測得其晶化前的

3、平均膨脹系數為α=9.89x10<'-6>K<'-1>，隨著晶化過程的進行，膨脹系數急劇降低。結合晶化行為的研究，認為Ti<,40>Zr<,25>Ni<,8>Cu<,9>Be<,18>非晶合金在升溫過程中存在三級晶化過程，一級晶化為納米準晶從非晶基體中的析出和長大過程，二級晶化對應著Laves相從殘余非晶基體和初生準晶相中的析出過程。Ti<,40>Zr<,25>Ni<,8>Cu<,9>Be<,18>非晶合金在643K等溫晶化的Avram

4、i因子，n(x)值在1～4之間，等溫初期，n(x)=1～2.5，表明準晶相的形核和長大主要為擴散控制的一維生長方式，后期n(x)=2.5～4 表明析出相的生長方式為擴散控制的三維生長。 Ti<,40>Zr<,25>Ni<,8>Cu<,9>Be<,18>塊體非晶合金室溫(293K)壓縮載荷作用下表現出較好的塑性，且隨著應變速率的降低塑性增大，抗壓強度σ可達1990MPa左右，壓縮斷面呈典型的脈絡狀花樣，試樣側面出現許多與

5、斷面相垂直且相互平行的剪切帶；在初始晶化階段由于納米準晶的析出導致其顯微硬度顯著提高，但隨著準晶相的長大和Laves相的析出，非晶合金的顯微硬度和壓縮斷裂強度迅速下降。 低溫(77K)下Ti<,40>Zr<,25>Ni<,8>Cu<,9>Be<,18>塊體非晶合金的抗壓強度有所提高，達2223MPa，但由于低溫抑制了剪切帶的擴展，斷裂前沒有表現出宏觀塑性，斷面脈絡狀花樣大幅度減少。在過冷液相區(qū)(60lK和62lK)Ti<,40>