钛基非晶复合材料的摩擦磨损性能研究
发布时间：2021-12-19 17:16
非晶合金由于其独特的原子结构,表现出一些优异的性能,如高强度、大的弹性极限、良好的耐腐蚀性及耐磨性等,被称为一种新型的金属材料。但是,在室温加载下,非晶合金形成了局域化的剪切带并且快速扩展,导致材料发生脆性断裂,严重制约了非晶合金在工程领域的应用。为了克服非晶合金的室温脆性,科学研究者通过外添加或者内生的方法将韧性第二相引入非晶合金,从而阻止主剪切带的扩展,促进多重剪切带的形成。通过调节材料的成分形成内生非晶复合材料近年来研究较为广泛。本文采用非自耗真空电弧炉水冷铜模铸造法制备了Ti48Zr20Nb12Cu5Be15和Ti48Zr20V12Cu5Be15内生非晶复合材料,采用X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）分析了两种非晶复合材料的形貌图和组织结构,通过HVS-1000型维氏硬度仪测得了材料的显微硬度,采用MFT-R4000型往复摩擦磨损试验机研究了五种不同的载...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 非晶合金的概述
1.1.1 非晶合金的简介
1.1.2 非晶合金的发展概况
1.1.3 非晶合金的性能及应用
1.2 非晶合金的形成理论
1.2.1 非晶合金的形成热力学
1.2.2 非晶合金的形成动力学
1.2.3 非晶合金成分设计及形成能力的判断
1.3 非晶复合材料概述
1.3.1 外添加非晶复合材料简介
1.3.2 内生枝晶/非晶复合材料的发展
1.4 非晶合金及其复合材料的制备方法
1.4.1 电弧熔炼吸铸法
1.4.2 水淬法
1.4.3 喷铸-吸铸法
1.4.4 定向凝固法
1.4.5 粉末冶金法
1.5 非晶合金/复合材料的摩擦学研究现状
1.6 本课题研究的意义及主要内容
第二章 材料制备及试验方法
2.1 非晶复合材料的制备
2.1.1 实验原料及成分配制
2.1.2 非晶复合材料的制备
2.2 试样的检测方法
2.2.1 X射线衍射分析
2.2.2 显微硬度测定
2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)
2.3 试样的摩擦磨损实验
2.3.1 磨损试验前样品处理
2.3.2 摩擦磨损实验仪器及环境
2.3.3 摩擦磨损相关参数的测定
2.4 腐蚀性能测试
第三章 Ti_(48)Zr_(20)Nb_(12)Cu_5Be_(15)在不同环境下的摩擦磨损行为
3.1 显微组织和微观硬度
3.2 摩擦磨损性能
3.2.1 摩擦系数
3.2.2 磨损率
3.3 磨损表面形貌
3.4 磨损表面的XPS分析
3.5 腐蚀行为
3.6 本章小结
第四章 Ti_(48)Zr_(20)V_(12)Cu_5Be_(15)在不同环境下的摩擦磨损行为
4.1 显微组织和微观硬度
4.2 摩擦磨损性能
4.2.1 摩擦系数
4.2.2 磨损率
4.3 磨损表面形貌
4.4 磨损表面的XPS分析
4.5 腐蚀行为
4.6 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Distribution of Be in a Ti-Based Bulk Metallic Glass Composite Containing B-Ti[J]. L.Zhang,W.Q.Li,Z.W.Zhu,H.M.Fu,H.Li,Z.K.Li,H.W.Zhang,A.M.Wang,H.F.Zhang. Journal of Materials Science & Technology. 2017(07)
[2]载荷对锆基大块非晶合金往复直线滑动摩擦磨损行为影响研究[J]. 陶平均,张文武,涂其,杨元政,陈先朝. 铸造技术. 2016(10)
[3]中国钒资源现状及可持续发展建议[J]. 吴起鑫,王建平,车东,顾亚. 资源与产业. 2016(03)
[4]Dry Sliding Tribological Properties of a Dendrite-reinforced Zr-based Bulk Metallic Glass Matrix Composite[J]. Huijun Yang,Yong Liu,Teng Zhang,Hengpeng Wang,Bin Tang,Junwei Qiao. Journal of Materials Science & Technology. 2014(06)
[5]TiZr-base Bulk Metallic Glass with over 50 mm in Diameter[J]. M.Q.Tang,H.F.Zhang,Z.W.Zhu,H.M.Fu,A.M.Wang,H.Li and Z.Q.Hu Shenyang National Laboratory for Materials Science,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,72 Wenhua Road,Shenyang 110016,China. Journal of Materials Science & Technology. 2010(06)
[6]Tribological behaviors of some polymeric materials in sea water[J]. WANG JianZhang1,2, YAN FengYuan1 & XUE QunJi1 1 State Key Laboratory of Solid Lubrication, Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China; 2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China. Chinese Science Bulletin. 2009(24)
[7]大块非晶材料的研究进展[J]. 陈文智. 金属功能材料. 1997(01)
博士论文
[1]TiZr/ZrCu基非晶合金及复合材料的制备与力学性能研究[D]. 张丹.沈阳工业大学 2016
[2]Cu基块体金属玻璃的组织、热稳定性和力学性能研究[D]. 赵燕春.兰州理工大学 2010
硕士论文
[1]大块铜基非晶合金制备与性能研究[D]. 杨珂.西安工业大学 2014
本文编号：3544753
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 非晶合金的概述
1.1.1 非晶合金的简介
1.1.2 非晶合金的发展概况
1.1.3 非晶合金的性能及应用
1.2 非晶合金的形成理论
1.2.1 非晶合金的形成热力学
1.2.2 非晶合金的形成动力学
1.2.3 非晶合金成分设计及形成能力的判断
1.3 非晶复合材料概述
1.3.1 外添加非晶复合材料简介
1.3.2 内生枝晶/非晶复合材料的发展
1.4 非晶合金及其复合材料的制备方法
1.4.1 电弧熔炼吸铸法
1.4.2 水淬法
1.4.3 喷铸-吸铸法
1.4.4 定向凝固法
1.4.5 粉末冶金法
1.5 非晶合金/复合材料的摩擦学研究现状
1.6 本课题研究的意义及主要内容
第二章 材料制备及试验方法
2.1 非晶复合材料的制备
2.1.1 实验原料及成分配制
2.1.2 非晶复合材料的制备
2.2 试样的检测方法
2.2.1 X射线衍射分析
2.2.2 显微硬度测定
2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)
2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)
2.3 试样的摩擦磨损实验
2.3.1 磨损试验前样品处理
2.3.2 摩擦磨损实验仪器及环境
2.3.3 摩擦磨损相关参数的测定
2.4 腐蚀性能测试
第三章 Ti_(48)Zr_(20)Nb_(12)Cu_5Be_(15)在不同环境下的摩擦磨损行为
3.1 显微组织和微观硬度
3.2 摩擦磨损性能
3.2.1 摩擦系数
3.2.2 磨损率
3.3 磨损表面形貌
3.4 磨损表面的XPS分析
3.5 腐蚀行为
3.6 本章小结
第四章 Ti_(48)Zr_(20)V_(12)Cu_5Be_(15)在不同环境下的摩擦磨损行为
4.1 显微组织和微观硬度
4.2 摩擦磨损性能
4.2.1 摩擦系数
4.2.2 磨损率
4.3 磨损表面形貌
4.4 磨损表面的XPS分析
4.5 腐蚀行为
4.6 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Distribution of Be in a Ti-Based Bulk Metallic Glass Composite Containing B-Ti[J]. L.Zhang,W.Q.Li,Z.W.Zhu,H.M.Fu,H.Li,Z.K.Li,H.W.Zhang,A.M.Wang,H.F.Zhang. Journal of Materials Science & Technology. 2017(07)
[2]载荷对锆基大块非晶合金往复直线滑动摩擦磨损行为影响研究[J]. 陶平均,张文武,涂其,杨元政,陈先朝. 铸造技术. 2016(10)
[3]中国钒资源现状及可持续发展建议[J]. 吴起鑫,王建平,车东,顾亚. 资源与产业. 2016(03)
[4]Dry Sliding Tribological Properties of a Dendrite-reinforced Zr-based Bulk Metallic Glass Matrix Composite[J]. Huijun Yang,Yong Liu,Teng Zhang,Hengpeng Wang,Bin Tang,Junwei Qiao. Journal of Materials Science & Technology. 2014(06)
[5]TiZr-base Bulk Metallic Glass with over 50 mm in Diameter[J]. M.Q.Tang,H.F.Zhang,Z.W.Zhu,H.M.Fu,A.M.Wang,H.Li and Z.Q.Hu Shenyang National Laboratory for Materials Science,Institute of Metal Research,Chinese Academy of Sciences,72 Wenhua Road,Shenyang 110016,China. Journal of Materials Science & Technology. 2010(06)
[6]Tribological behaviors of some polymeric materials in sea water[J]. WANG JianZhang1,2, YAN FengYuan1 & XUE QunJi1 1 State Key Laboratory of Solid Lubrication, Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China; 2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China. Chinese Science Bulletin. 2009(24)
[7]大块非晶材料的研究进展[J]. 陈文智. 金属功能材料. 1997(01)
博士论文
[1]TiZr/ZrCu基非晶合金及复合材料的制备与力学性能研究[D]. 张丹.沈阳工业大学 2016
[2]Cu基块体金属玻璃的组织、热稳定性和力学性能研究[D]. 赵燕春.兰州理工大学 2010
硕士论文
[1]大块铜基非晶合金制备与性能研究[D]. 杨珂.西安工业大学 2014
本文编号：3544753
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