镍/铜与镍/非晶两种层状复合材料的力学性能研究

发布时间：2021-09-24 00:30

　　近年来,由于超细晶金属材料和非晶合金材料具有较高的强度以及良好的耐磨性等优异的性能而被广泛研究。但是,人们发现高强材料的塑性往往比较低。高强度材料中虽然疲劳裂纹不易萌生,可以增加疲劳裂纹萌生阶段的寿命,但是一旦疲劳裂纹萌生,裂纹的扩展速率与同类的粗晶样品相比却又往往更快。为此,本文设计了两种具有不同厚度比的镍/铜层状复合材料和镍/铁基非晶三明治结构复合材料,探索改善高强材料的塑性及疲劳性能的新方法。首先,采用双槽电沉积的方法制备了四种具有不同厚度比的镍/铜层状复合材料。复合材料当中镍层的晶粒尺寸为超细晶,并且保持固定的厚度,通过改变铜层的厚度来控制层状复合材料的厚度比。在室温下,对四种具有不同厚度比的镍/铜层状复合材料进行拉伸及疲劳实验,对材料的力学性能进行研究。然后采用电沉积的方法,在固定厚度的铁基非晶合金条带两侧电镀不同厚度的超细晶镍层制备三明治结构的复合材料。在室温下对具有不同厚度镍层的超细晶镍/非晶合金/超细晶镍复合材料进行拉伸实验,对材料的拉伸及断裂行为进行研究。不同厚度比的镍/铜层状复合材料的实验结果表明:当镍层与铜层的厚度比为9.0:1时,镍/铜层状复合材料不仅具有较高的... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 超细晶与非晶合金材料的发展历程
        1.1.1 超细晶材料的发展历程
        1.1.2 非晶合金材料的发展历程
    1.2 超细晶与非晶合金材料的力学性能
        1.2.1 超细晶材料的强度
        1.2.2 超细晶材料的塑性
        1.2.3 超细晶材料的疲劳性能
        1.2.4 非晶合金材料的强度
        1.2.5 非晶合金材料的断裂与韧性
    1.3 层状复合材料的力学性能
        1.3.1 层状复合材料的拉伸性能
        1.3.2 层状复合材料的疲劳性能
    1.4 本论文的研究目的、主要内容和意义
第2章 实验材料及方法
    2.1 镍/铜层状复合材料的制备及实验方法
        2.1.1 镍/铜层状复合材料的制备
        2.1.2 力学性能测试
        2.1.3 结构及断口形貌观察
    2.2 镍/非晶合金三明治结构复合材料的制备及实验方法
        2.2.1 镍/非晶合金三明治结构复合材料的制备
        2.2.2 力学性能测试
        2.2.3 结构及断口形貌观察
第3章 镍/铜层状复合材料的力学性能
    3.1 实验结果
        3.1.1 镍/铜层状复合材料的组织结构
        3.1.2 镍/铜层状复合材料的拉伸性能
        3.1.3 镍/铜层状复合材料的疲劳性能
        3.1.4 镍/铜层状复合材料的疲劳损伤形貌
    3.2 镍/铜层状复合材料的强韧化机制和疲劳失效行为及强化机制
第4章 镍/非晶三明治结构复合材料的拉伸性能
    4.1 实验结果
        4.1.1 镍/非晶合金三明治结构复合材料的组织结构
        4.1.2 镍/非晶合金三明治结构复合材料的拉伸性能
        4.1.3 镍/非晶合金三明治结构复合材料的拉伸断口形貌
    4.2 分析与讨论
        4.2.1 镍/非晶合金/三明治结构复合材料中非晶层的变形及断裂行为
        4.2.2 镍/非晶合金三明治结构复合材料中两侧镍层对非晶层变形及断裂的影响
第5章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3406729