陶粒轧制和深冷处理对Cu42Zr42Ag10Ti6非晶合金力学性能的影响

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CuZr基金属玻璃由于其出色的塑性变形能力以及较大的玻璃形成能力,因而具有广泛的应用前景。本论文以Cu42Zr42Ag10Ti6非晶合金为研究对象,采用陶粒轧制和深冷处理两种工艺对其进行处理,并研究了两种改性工艺对该非晶合金力学性能、热稳定性和微观形貌的影响。Cu42Zr42Ag10Ti6非晶合金在陶粒轧制工艺下,能够以较大的变形速率(0~0.5s-1)实现塑性变形而不发生断裂。本实验制备了形变量为5%和10%的两种非晶试样,且均表现出比铸态非晶试样更加优越的力学性能。铸态试样在室温下几乎没有塑性,而轧制态试样的压缩塑性有了很大的提升,其中形变量为5%的非晶试样塑性提升最为明显,其极限压缩应变量为24.3%。经陶粒轧制的非晶试样,其横截面上剪切带的形貌也呈现出一定的变化规律。5%形变量试样的剪切带排列较为均匀,且存在一些分叉的次级剪切带。10%形变量非晶试样的剪切带形貌较为复杂,部分剪切带发生融合交汇,形成高度扩展的剪切带。剪切带形貌的变化导致了试样力学性能的差异。经过陶粒轧制之后的非晶试样,其结构弛豫焓有了一定程度的降低。通过研究不同深冷时长的Cu42Zr42Ag10Ti6非晶合金力学性能的变化,发现非晶合金呈现出随着深冷时长的增加而显微硬度和压缩强度逐渐增高的趋势。经深冷处理7天之后,非晶试样的显微硬度和最大压缩强度比铸态试样分别增加了44Hv和200MPa,且压缩塑性有了很大的提高,其极限压缩应变量为23.5%。另外,通过DSC技术检测了深冷处理过后的非晶试样的一系列热力学参数,发现深冷处理后的非晶试样表现出比铸态试样更低的结构弛豫焓Er。分析表明,深冷处理对Cu42Zr42Ag10Ti6非晶合金力学性能的影响是多种因素共同作用的结果。
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