论文部分内容阅读
非晶合金作为一种亚稳态材料,由于其微观结构的“无缺陷”—内部没有位错、晶界、相界,不存在偏析、夹杂等缺陷,所以具有比晶态金属更加致密的无序堆积状态,因此大块金属玻璃通常都具有特殊的力学性能。然而,韧性与脆性块体金属玻璃在应用方面却面临不同的条件,这是由材料本身的性质决定的。本文分别以韧性Zr56Co28Al16与脆性Mg65Cu25Y10块体金属玻璃为研究对象,采用XRD,DSC,SEM等表征手段,并结合理论知识探究和分析了Zr基和Mg基非晶合金的力学、热力学性能及晶化动力学行为。同时对Zr56Co28Al16在高温下(过冷液相区)的压缩变形行为进行研究,讨论温度对非晶合金变形的影响,结合微观图像探讨变形机理,使其在过冷液相区的超塑性行为可以更好地在加工领域使用。为大块金属玻璃的实际应用作理论指导。在过冷液相区下,Zr5 6Co28Al16样品随着温度的增加,流变应力随之降低;但是温度到达晶化温度之后,流变应力反而有所回升,出现应力强化的现象。使用扫描电镜观察分析高温压缩后的试样特征和断口形貌,结果表明,除760K温度下的样品发生了断裂,其它样品均无断裂现象发生,并呈现出不同的变形形貌。对Zr56Co28Al16与Mg65Cu25Y10均进行了非等温加热和等温加热退火。非等温加热下,Ozawa方法获得的Zr56Co28Al16 BMG两个晶化峰激活能分别为332.3±34.44KJ/mol和358.34±28.09KJ/mol。等温条件下,Zr56Co28Al16 BMG的Avrami指数n从2.01变化到2.22,平均指数n为2.1。平均激活能为257.38KJ/mol。晶化过程是以扩散控制在三维方向上形核率接近常数的晶核长大过程。而Mg65Cu25Y10 BMG在非等温加热下,Ozawa方法获得的晶化峰激活能170.10±6.62KJ/mol。等温条件下,Mg65Cu25Y10 BMG的动力学指数n从1.18变化到1.32,平均指数n为1.28,明显低于Zr56Co28Al16 BMG。Mg基BMG平均激活能为86.85KJ/mol。晶体长大是在一维方向上形核速率几乎为零的表面结晶。