Cu-Zr-Ag相分离型非晶合金形变过程中原子结构的演变

发布时间：2020-12-26 05:46

　　非晶合金具有很多优异的性能,但较差的形成能力和低的室温塑性限制了其作为结构材料的应用。纳米尺度相分离非晶有效地提高了室温塑性,但关于塑性变形机制有待于进一步探讨,本文以Cu-Zr-Ag系合金为例,采用分子动力学模拟的方法,通过调整合金元素的含量,探讨体系的结构、动力学特征,通过室温压缩和动态力学实验,探讨合金体系变形过程中结构演变。对（CuZr）100-xAgx（x=0,10,20,33）非晶合金的熔体与非晶态结构对比发现,非晶态下Ag-Ag原子对聚集更明显,非晶中存在明显的化学不均匀性。随着Ag元素的加入,体系熔体的动力学变快、动力学不均降低,而其较强的化学不均匀性促使快慢原子进行分区,减少快慢原子区域之间的协同运动,一定程度上促进了非晶形成能力提高。对非晶样品的压缩实验表明,非晶合金随着Ag含量的增加表现出更低弹性极限,更低的屈服强度和更低的△τ,表明样品有较低的应变局域化趋势。进一步研究表明随着Ag的增加,样品的局部剪切应变的分布更加均匀。随着Ag含量的增加,完整二十面体<0,0,12,0>（FI）多面体的比例在变形前后的差值不断增大,W值在变形过程中降低地更多,表明... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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图３－３五次对称参数在冷却过程中随温度的变化曲线??

图３－２样品在３００Ｋ温度下的最近邻相关指数（＾随Ａｇ含量的变化??五次对称结构广泛存在于液体和非晶中，在非晶形成过程中扮演重要作??用。我们使用Ｗ序参数来衡量五次对称结构的平均水平。从图３－３可以清??楚的看到，Ｗ参数在所有的模拟体系中表现的随温度变化行为都很相似，Ｗ??反映样品中结构的变化，与动力学的减慢有很大的关系［８７］。在相同的温度下，??随着Ａｇ含量的增加，样品的Ｗ值逐渐降低，表明动力学过程变得更快。接??下来我们研宂／样品在８００Ｋ温度下的动力学行为。??｜。６５?Ｆ?■?ｃｕ?入??｜?Ｉ?Ｉ?．?？?Ｃｕ４５Ｚｒ？Ａ９，ｏ??Ｅ?１?３?５?＊?Ｃｕ４０ＺｒＭＡｇ２０??ｆ＇ｏ．ｅｏ?－?■?■?■?ＣｕＪＪ５Ｚｒ３３?５Ａ９？??３?ｌ??ｉ?ｒ－??？？?Ｉ?Ｖ??５?０．５５?－?ｉ?■??ｉｌ?Ｓ?ｇ?■??°?■?＊?２?，??．１?８?ｓ?Ｂ?，??Ｏ０．５０?－?Ｉ??ｗ??．?Ｉ?■?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?？?■?Ｉ?．?Ｉ?■?Ｉ?．??２００?４００?６００?８００?１０００?１２００?１４００?１６００?１８００?２０００??Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（Ｋ）??图３－３五次对称参数在冷却过程中随温度的变化曲线??原子的动力学受到动力学不均性的强烈影响。过冷液体中的原子表现出??高度的动力学不均性。我们用ＭＳＤ和ＮＧＰ来研宄系统的动力学变化。图??３－４（ａ）表示四种样品在８００Ｋ温度下的ＭＳＤ曲线。从图中可以清楚地发现在??非常短的时间段内

而是几乎保持在恒定，这表明Ｐ弛豫出现。随着Ａｇ含量的减少，平台逐渐??变得显著，系统的动力学明显减慢所以随着Ａｇ含量增加，动力学变得??更快。图３－４（ｃ）表示Ｃｕ原子的ＭＳＤ曲线，其形状和所有原子的ＭＳＤ曲线??相似，但是ＭＳＤ值会比图３－４（ａ）的值略高，而且随Ａｇ原子的加入，平台越??不明显，表明Ａｇ原子的加入使Ｃｕ原子的动力学变得更快。平台的长短表??示的Ｐ弛豫时间（Ｖ），与动力学不均性相关的ｐ弛豫时间的大小与非晶形成??之后的样品压缩变形有很大关系。??１００???１．４?????Ｃｕ？ＺｒＭ??⑶入???／久?１２?－??Ｃｕ入Ａｇ，，?Ａ??１０?■?—?ＣＷ９？?／ｚ／?—ｃＷｇ？?／?＼??。。”?／?＾、??〇?００１?＿？?？?…＊？４＿??Ｍｌ＿Ｉ?．?＿＿‘?－．“ＡＭｉ＿‘?．???Ｉ??．１?■?■？…．．ｉ??Ｉ????０．００１?０．０１?０．１?１?１０?１００?１Ｅ３?０．０１?０．１?１?１０?１００?１Ｅ３??ｔ（ｐｓ）?＇（ｐｓ）??１００???１?４?????Ｃｕ＊？２、?ｚ??Ｃｕ？Ｚｒ？???ＣＷｇ，。?／／ｙ?１２???Ｃｕ４ＳＺｒ４ＪＡｇ１〇??１０?ｒ??Ｃｕ”９？?？??Ｃｕ４〇Ｚｒ４〇Ａ９？?，?＼??＾?Ｃｕｕ


本文编号：2939148