塊體非晶合金中應力誘發(fā)的結構演化特性研究.pdf

1、塊體非晶合金具有高強度、高硬度等優(yōu)異力學性能,但是其室溫塑性變形能力很差,這個特點制約了它在工程材料領域中的應用。塊體非晶合金的室溫塑性變形是通過剪切帶來實現(xiàn)的,其應力誘發(fā)的微觀結構演化對剪切帶空間增殖有關鍵性的影響。本文通過宏觀力學性能測試的壓縮實驗和微觀力學性能測試的納米壓入實驗來研究非晶合金應力誘發(fā)的微觀結構演化特性。
　　本文采用塊體非晶合金Zr52.5Al10Cu17.9Ni14.6Ti5(Vit.105)作為實驗研究對

2、象,利用 X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)及差熱分析儀(DSC),表征塊體非晶合金應力誘發(fā)的微觀結構演化特性。其研究結果表明:
　　對Vit.105棒狀塊體非晶合金的小高徑比(h/r=0.6)試樣進行不同加載速率的循環(huán)加載,從應力-應變曲線中發(fā)現(xiàn)有明顯的滯彈性現(xiàn)象,而且滯彈性是隨著加載速率的增加反而減小,循環(huán)加載過程中的能量消耗ΔE值與加載速率成反比,這與傳統(tǒng)晶態(tài)金屬合金材料的滯彈性相反,表明在本實驗的加載速率范圍

3、內,能量消耗ΔE應該與應力作用時間有關。分析表明,在非晶合金的塑性流變過程中,不僅剪切帶內部在演化,剪切帶外部區(qū)域也會一直受到彈性應力的作用,從而剪切帶外部區(qū)域的微觀結構也在發(fā)生變化,這種變化會使自由體積增加;循環(huán)加載過程中的能量消耗ΔE值可以作為表征非晶合金剪切帶空間增殖能力的一種參數(shù),能量消耗ΔE值越高塊體非晶合金的剪切帶空間增殖能力越強。
　　對 Vit.105板狀塊體非晶合金試樣進行納米壓入實驗,采用控制載荷模式的實驗方法