论文摘要
本论文以铜锆基大块非晶合金为研究对象,研究了其非晶形成能力、晶化行为和力学性能。采用铜模铸造的方法制备Cu55-xZr45Alx（x=4,5,6,7,8）和Cu49-xZr45Al6Agx （x=2,3,4,5,6）两种大块非晶合金体系,通过X射线衍射和DSC热分析找到了形成非晶的最优成分点Cu49Zr45Al6和Cu45Zr45Al6Ag4,并比较了两者的非晶形成能力,分析了Ag的添加对增强CuZrAl合金非晶形成能力的原因。采用DSC热分析对Cu49Zr45Al6和Cu45Zr45Al6Ag4大块非晶合金的晶化动力学进行了研究,并采用Kissinger法计算了晶化激活能,结果表明:两者的晶化过程都是一种依赖于升温速率的动力学过程;Cu49Zr45Al6大块非晶合金开始晶化的激活能高于Cu45Zr45Al6Ag4,为371.3kJ/mol,具有更高的热稳定性。通过对Cu45Zr45Al6Ag4大块非晶合金在过冷液相区内不同时间的等温退火,研究了等温晶化过程。结果表明:退火后非晶合金首先析出的四方Al3Zr相,晶化结束后由稳定的四方Zr2Cu、立方Al3Zr、正交Cu8Zr3、正交Cu10Zr7相组成。通过计算得到了晶化体积分数同退火时间的函数关系,建立了Cu45Zr45Al6Ag4大块非晶合金等温退火的JMA曲线。对Cu49Zr45Al6和Cu45Zr45Al6Ag4两种大块非晶合金的室温压缩力学性能和显微硬度进行了研究,结果表明:Cu45Zr45Al6Ag4大块非晶合金在室温压缩过程中表现出良好的塑性,应变值达到了3.6%,大于Cu49Zr45Al6大块非晶合金的塑性应变;Cu45Zr45Al6Ag4大块非晶合金具有更高的硬度值,为635kg/mm2。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 大块非晶合金的发展历程1.2 大块非晶合金的基本特性1.2.1 大块非晶合金的结构特征1.2.2 大块非晶合金的热力学特性1.2.3 大块非晶合金的力学特性1.3 大块非晶合金的制备方法1.4 大块非晶合金形成能力的评估1.4.1 约化玻璃转变温度1.4.2 过冷液相区1.4.3 临界冷却速率1.5 铜基大块非晶合金的研究概况1.5.1 铜基非晶合金的发展概况1.5.2 铜基非晶合金的优异性能1.5.3 铜基非晶合金的应用前景1.6 选题的目的和意义1.7 本论文工作的研究内容第2章 非晶样品的制备和测试2.1 实验设备与测试方法2.1.1 YSU-ZZ 型多功能真空熔炼炉2.1.2 多重超高真空加热炉2.1.3 X 射线衍射2.1.4 差示扫描量热分析2.1.5 扫描电子显微镜2.1.6 Gleeble3500 热模拟试验机2.2 材料的制备过程2.2.1 合金成分的配制2.2.2 非晶合金棒的制备2.2.3 非晶合金棒的退火第3章 CuZrAl、CuZrAlAg 大块非晶合金的形成能力3.1 CuZrAl 合金的非晶形成能力3.1.1 CuZrAl 合金的XRD 衍射分析3.1.2 CuZrAl 合金的DSC 热分析3.2 CuZrAlAg 合金的非晶形成能力3.2.1 CuZrAlAg 合金的XRD 衍射分析3.2.2 CuZrAlAg 合金的DSC 热分析3.3 CuZrAl、CuZrAlAg 非晶形成能力的比较3.4 添加元素Ag 提高非晶形成能力的原因探究3.5 本章小结第4章 CuZrAl、CuZrAlAg 大块非晶合金的晶化行为4.1 CuZrAl、CuZrAlAg 大块非晶合金的晶化动力学4.1.1 DSC 结果分析4.1.2 Losocka 关系4.1.3 Kissinger 关系45Zr45Al6Ag4 大块非晶合金的等温晶化行为'>4.2 Cu45Zr45Al6Ag4大块非晶合金的等温晶化行为4.2.1 退火工艺的选择45Zr45Al6Ag4合金的XRD 分析'>4.2.2 不同时间保温退火的Cu45Zr45Al6Ag4合金的XRD 分析45Zr45Al6Ag4合金的DSC 分析'>4.2.3 不同时间保温退火的Cu45Zr45Al6Ag4合金的DSC 分析4.3 本章小结第5章 CuZrAl、CuZrAlAg 大块非晶合金的力学性能5.1 压缩性能研究5.1.1 力学特性5.1.2 断口形貌5.1.3 压缩断裂行为分析5.2 显微硬度研究5.3 本章小结结论参考文献攻读硕士学位期间的主要成果致谢作者简介
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CuZrAl、CuZrAlAg大块非晶合金形成、晶化及力学性能
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