本文主要研究内容
作者薛其森（2019）在《金属非晶合金中β弛豫的成分敏感性研究》一文中研究指出：与传统合金相比,金属非晶合金由于其特殊的无序结构,在很多性能方面表现出明显的优势,成为具有广泛应用前景的工程材料之-一。但其也存在诸多缺陷,譬如室温的脆性就是重要缺陷之一。人们在探求改善方法的过程中发现非晶合金中的α弛豫和β弛豫与非晶合金的力学性能和玻璃化转变息息相关,具有明显β弛豫行为的非晶材料通常也会有较好的塑性。然而并非所有的非晶合金材料都具有此特性,因而探究成分与非晶合金中的β弛豫行为的关系具有重要意义。本课题以La64Co20A116,a60Co20Al20,La55Co20Al25,(La0.78Al0.22)xCo1-x(x=0.63,0.73,0.83)非晶合金体系,Zr65Co30Al5,Zr55Co40Al5,Zr12.5Co82.5Al5,Zr1OCo85A15非晶合金体系和(ZrxLa1-x)57Co27Al16(x=0,0.8,0.3,0.4,1)非晶合金体系为研究对象,通过动态力学分析测试(DMA)、差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及其他力学性能分析方法研究非晶合金中β弛豫行为对成分的敏感性以及对非晶合金力学性能的影响。在La基非晶合金中:(1)首先通过快速凝固法制备了 La64Co20Al16、La60Co20Al20和La55Co20Al25三种非晶合金条带.探究Al元素含量对于La-Co-Al非晶合金中β弛豫的影响。DMA和DSC测试分析发现Al元素的增加会使β弛豫峰值温度T7βp逐渐向高温偏移,这与玻璃化转变温度(Tg)的变化趋势是一样的,而对β弛豫与α弛豫的分离程度的影响并不是很大,同时Tβtop都随频率的升高而向高温度偏移。根据Ahinnius方程计算获得β弛豫的激活能Eβ大小随Al原子含量的增加而增加,Eβ随Al元素的含量的变化趋势与混合焓(△Hmix)随Al元素含量的变化趋势保持一致.其中在Al元素含量达到25at.%是最高。(2)通过快速凝固法制备了(Lao.78Al0.22)xCo1-x(x=0.63,0.73,0.83)三种非晶合金条带,探究Co元素对La-Co-Al非晶合金中β弛豫的影响。得出在较低频率时(0.3 Hz)β弛豫行为都不甚明显。施加更高的频率后发现β弛豫峰变得更加明显,其中Co元素含量达到37 at.%时β弛豫变化最为明显。在多频率扫描的模量曲线中发现,在Co元素含量达到37 at.%时,β弛豫的弛豫时间较为集中。根据Ahinnius方程计算的激活能Eβ大小随Co原子含量的增加而略有增加,并且与混合焓的变化趋势相似。因此,综合Al元素添加和Co元素添加的DMA结果可以说明β弛豫行为的发生与La基非晶合金的混合焓密切相关。在Zr基非晶合金中:(1)通过快速凝固法制备了 Zr65Co30Al5、Zr55Co40Al5、Zr12.5Co82.5Al5和Zr10Co85Al5四种非晶合金条带。其中,在DMA的低频扫描过程中,发现四种Zr基非晶合金的β弛豫均表现为过剩尾的形式,但是在DMA的高频扫描过程中,四种Zr基非晶合金的β弛豫逐渐表现为肩膀峰的形式。其次,Co含量的变化会在一定程度上略微促进β弛豫与α弛豫的分离。(2)根据DSC测试结果计算发现在Zr65Co30Al5非晶成分中玻璃化转变激活能(Eg)较低,随着Co含量增加,玻璃化转变激活能有所增加,这与β弛豫所表现的明显程度趋势相似,玻璃化转变激活能越大,略微促进β弛豫与α弛豫的分离。因此,在Zr-Co-Al合金体系中,α弛豫发生的难易程度严重影响了低温下β弛豫的分离。通过快速凝固法制备了(ZrxLa1-x)57Coo7Al16(x=0,0.8,0.3,0.4,1)非晶合金的板条和条带研究β弛豫行为及其力学性能。研究中发现:(1)动态力学测试分析(DMA)表明,Zr57Co27A116非晶合金会在0.7Tg温度左右出现较弱的β弛豫过剩尾,而此时α弛豫峰较明显,且随施加频率的增加而变得更为明显。相反,La57Co27Al16非晶合金在0.7rg附近有一个明显的β弛豫峰,而且随着温度的升高,其相应的弛豫峰频率逐渐向高值移动。(2)对Zr57Co27A116和La57Co27A116两种非晶合金材料的力学性能测试表明,当β弛豫以明显的峰或过剩尾的形式存在时,在0.7Tg附近可获得明显的塑性应变。(3)另一方面,在存在相分离的(ZrxLa1-x)57Co7Al16(x=0.8,0.3,0.4)非晶合金中也可以观察到一个明显的β弛豫峰,而在等温多频率动态力学测试中发现和β弛豫密切联系的损耗因于tanδ值能用Cole-Cole函数很好地拟合。(4)在0.7T4附近(ZrxLa1-x)57Coo7A1lM(x=0.8,0.3和0.4)非晶合金虽然出现了明显的β弛豫现象,但在力学测试过程中在该温度下仍然很脆,这可能是由于加热时出现了双玻璃化转变所致,β弛豫现象只由富La的非晶组分贡献,而不是富Zr的非晶态组分。因此可以推断,在整个基体中流动单元周围相邻的弱键合区不能在0.7Tg左右被完全激活,从而导致微米尺度相分离非晶合金的内在脆性发生。因此根据本研究结果不应简单地采用微观相分离的概念来提高非晶合金的塑性。
Abstract
yu chuan tong ge jin xiang bi ,jin shu fei jing ge jin you yu ji te shu de mo xu jie gou ,zai hen duo xing neng fang mian biao xian chu ming xian de you shi ,cheng wei ju you an fan ying yong qian jing de gong cheng cai liao zhi -yi 。dan ji ye cun zai zhu duo que xian ,pi ru shi wen de cui xing jiu shi chong yao que xian zhi yi 。ren men zai tan qiu gai shan fang fa de guo cheng zhong fa xian fei jing ge jin zhong de αchi yu he βchi yu yu fei jing ge jin de li xue xing neng he bo li hua zhuai bian xi xi xiang guan ,ju you ming xian βchi yu hang wei de fei jing cai liao tong chang ye hui you jiao hao de su xing 。ran er bing fei suo you de fei jing ge jin cai liao dou ju you ci te xing ,yin er tan jiu cheng fen yu fei jing ge jin zhong de βchi yu hang wei de guan ji ju you chong yao yi yi 。ben ke ti yi La64Co20A116,a60Co20Al20,La55Co20Al25,(La0.78Al0.22)xCo1-x(x=0.63,0.73,0.83)fei jing ge jin ti ji ,Zr65Co30Al5,Zr55Co40Al5,Zr12.5Co82.5Al5,Zr1OCo85A15fei jing ge jin ti ji he (ZrxLa1-x)57Co27Al16(x=0,0.8,0.3,0.4,1)fei jing ge jin ti ji wei yan jiu dui xiang ,tong guo dong tai li xue fen xi ce shi (DMA)、cha shi sao miao liang re fen xi (DSC)、Xshe xian yan she fen xi (XRD)、sao miao dian zi xian wei jing (SEM)yi ji ji ta li xue xing neng fen xi fang fa yan jiu fei jing ge jin zhong βchi yu hang wei dui cheng fen de min gan xing yi ji dui fei jing ge jin li xue xing neng de ying xiang 。zai Laji fei jing ge jin zhong :(1)shou xian tong guo kuai su ning gu fa zhi bei le La64Co20Al16、La60Co20Al20he La55Co20Al25san chong fei jing ge jin tiao dai .tan jiu Alyuan su han liang dui yu La-Co-Alfei jing ge jin zhong βchi yu de ying xiang 。DMAhe DSCce shi fen xi fa xian Alyuan su de zeng jia hui shi βchi yu feng zhi wen du T7βpzhu jian xiang gao wen pian yi ,zhe yu bo li hua zhuai bian wen du (Tg)de bian hua qu shi shi yi yang de ,er dui βchi yu yu αchi yu de fen li cheng du de ying xiang bing bu shi hen da ,tong shi Tβtopdou sui pin lv de sheng gao er xiang gao wen du pian yi 。gen ju Ahinniusfang cheng ji suan huo de βchi yu de ji huo neng Eβda xiao sui Alyuan zi han liang de zeng jia er zeng jia ,Eβsui Alyuan su de han liang de bian hua qu shi yu hun ge han (△Hmix)sui Alyuan su han liang de bian hua qu shi bao chi yi zhi .ji zhong zai Alyuan su han liang da dao 25at.%shi zui gao 。(2)tong guo kuai su ning gu fa zhi bei le (Lao.78Al0.22)xCo1-x(x=0.63,0.73,0.83)san chong fei jing ge jin tiao dai ,tan jiu Coyuan su dui La-Co-Alfei jing ge jin zhong βchi yu de ying xiang 。de chu zai jiao di pin lv shi (0.3 Hz)βchi yu hang wei dou bu shen ming xian 。shi jia geng gao de pin lv hou fa xian βchi yu feng bian de geng jia ming xian ,ji zhong Coyuan su han liang da dao 37 at.%shi βchi yu bian hua zui wei ming xian 。zai duo pin lv sao miao de mo liang qu xian zhong fa xian ,zai Coyuan su han liang da dao 37 at.%shi ,βchi yu de chi yu shi jian jiao wei ji zhong 。gen ju Ahinniusfang cheng ji suan de ji huo neng Eβda xiao sui Coyuan zi han liang de zeng jia er lve you zeng jia ,bing ju yu hun ge han de bian hua qu shi xiang shi 。yin ci ,zeng ge Alyuan su tian jia he Coyuan su tian jia de DMAjie guo ke yi shui ming βchi yu hang wei de fa sheng yu Laji fei jing ge jin de hun ge han mi qie xiang guan 。zai Zrji fei jing ge jin zhong :(1)tong guo kuai su ning gu fa zhi bei le Zr65Co30Al5、Zr55Co40Al5、Zr12.5Co82.5Al5he Zr10Co85Al5si chong fei jing ge jin tiao dai 。ji zhong ,zai DMAde di pin sao miao guo cheng zhong ,fa xian si chong Zrji fei jing ge jin de βchi yu jun biao xian wei guo sheng wei de xing shi ,dan shi zai DMAde gao pin sao miao guo cheng zhong ,si chong Zrji fei jing ge jin de βchi yu zhu jian biao xian wei jian bang feng de xing shi 。ji ci ,Cohan liang de bian hua hui zai yi ding cheng du shang lve wei cu jin βchi yu yu αchi yu de fen li 。(2)gen ju DSCce shi jie guo ji suan fa xian zai Zr65Co30Al5fei jing cheng fen zhong bo li hua zhuai bian ji huo neng (Eg)jiao di ,sui zhao Cohan liang zeng jia ,bo li hua zhuai bian ji huo neng you suo zeng jia ,zhe yu βchi yu suo biao xian de ming xian cheng du qu shi xiang shi ,bo li hua zhuai bian ji huo neng yue da ,lve wei cu jin βchi yu yu αchi yu de fen li 。yin ci ,zai Zr-Co-Alge jin ti ji zhong ,αchi yu fa sheng de nan yi cheng du yan chong ying xiang le di wen xia βchi yu de fen li 。tong guo kuai su ning gu fa zhi bei le (ZrxLa1-x)57Coo7Al16(x=0,0.8,0.3,0.4,1)fei jing ge jin de ban tiao he tiao dai yan jiu βchi yu hang wei ji ji li xue xing neng 。yan jiu zhong fa xian :(1)dong tai li xue ce shi fen xi (DMA)biao ming ,Zr57Co27A116fei jing ge jin hui zai 0.7Tgwen du zuo you chu xian jiao ruo de βchi yu guo sheng wei ,er ci shi αchi yu feng jiao ming xian ,ju sui shi jia pin lv de zeng jia er bian de geng wei ming xian 。xiang fan ,La57Co27Al16fei jing ge jin zai 0.7rgfu jin you yi ge ming xian de βchi yu feng ,er ju sui zhao wen du de sheng gao ,ji xiang ying de chi yu feng pin lv zhu jian xiang gao zhi yi dong 。(2)dui Zr57Co27A116he La57Co27A116liang chong fei jing ge jin cai liao de li xue xing neng ce shi biao ming ,dang βchi yu yi ming xian de feng huo guo sheng wei de xing shi cun zai shi ,zai 0.7Tgfu jin ke huo de ming xian de su xing ying bian 。(3)ling yi fang mian ,zai cun zai xiang fen li de (ZrxLa1-x)57Co7Al16(x=0.8,0.3,0.4)fei jing ge jin zhong ye ke yi guan cha dao yi ge ming xian de βchi yu feng ,er zai deng wen duo pin lv dong tai li xue ce shi zhong fa xian he βchi yu mi qie lian ji de sun hao yin yu tanδzhi neng yong Cole-Colehan shu hen hao de ni ge 。(4)zai 0.7T4fu jin (ZrxLa1-x)57Coo7A1lM(x=0.8,0.3he 0.4)fei jing ge jin sui ran chu xian le ming xian de βchi yu xian xiang ,dan zai li xue ce shi guo cheng zhong zai gai wen du xia reng ran hen cui ,zhe ke neng shi you yu jia re shi chu xian le shuang bo li hua zhuai bian suo zhi ,βchi yu xian xiang zhi you fu Lade fei jing zu fen gong suo ,er bu shi fu Zrde fei jing tai zu fen 。yin ci ke yi tui duan ,zai zheng ge ji ti zhong liu dong chan yuan zhou wei xiang lin de ruo jian ge ou bu neng zai 0.7Tgzuo you bei wan quan ji huo ,cong er dao zhi wei mi che du xiang fen li fei jing ge jin de nei zai cui xing fa sheng 。yin ci gen ju ben yan jiu jie guo bu ying jian chan de cai yong wei guan xiang fen li de gai nian lai di gao fei jing ge jin de su xing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自山东大学的薛其森，发表于刊物山东大学2019-07-16论文，是一篇关于非晶合金论文,弛豫论文,动态力学分析论文,成分敏感性论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自山东大学2019-07-16论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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