常温下超声波振动辅助微压缩对Zr基块体非晶合金性能的影响

发布时间：2021-05-09 07:57

　　块体非晶合金作为一种力学和物理性能优异的新型材料,在机械、声学、生物以及光学等领域都有着广泛的应用前景。不同于传统的金属材料,非晶合金在常温下表现出类似玻璃的硬脆性,难以用常规方法进行塑性加工,直接铸造和热塑性成形是它目前的主要成形方式。但直接铸造只能制造出有限的几何图形,热塑性成形则可能使非晶合金产生热脆性,进而导致材料的力学性能退化。本文针对块体非晶合金主要成形方式的缺陷,在常温环境中对Zr基块体非晶合金进行了一系列不同振幅和应变速率下的超声波振动辅助微压缩（UVMC）处理,研究了超声波振动载荷对块体非晶合金在常温下机械性能的影响。为了研究超声波振动的热效应对非晶合金的影响,还设置了热压缩实验作为对照。X射线衍射（XRD）、热力学分析和显微组织照片证明,UVMC使非晶合金的无序结构中出现了具有周期性原子排列的纳米晶体,随着超声波振幅的增大,其纳米晶体的体积分数增加从5%到15%左右,通过与热压缩实验的对比,发现这种纳米结晶并非由温升引起。UVMC载荷的应变速率对非晶合金的硬度有一定影响,低应变速率下,合金硬度值变化不大;中等应变速率下,合金的硬度明显降低;高应变速率下,合金的硬度变... 

【文章来源】：深圳大学广东省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 非晶合金
    1.2 超声波振动辅助金属成形
    1.3 块体非晶合金成形研究
    1.4 本文研究内容及意义
第2章 块体非晶合金超声波振动辅助微压缩(UVMC)实验
    2.1 实验材料的制备
    2.2 实验设备及方法
        2.2.1 超声波振动辅助微压缩(UVMC)实验
        2.2.2 热压缩对照实验
        2.2.3 微压缩后Zr基非晶合金性能的检测
    2.3 本章小结
第3章 Zr基块体非晶合金UVMC与热压缩比较
    3.1 UVMC的热效应
    3.2 UVMC与热压缩比较
        3.2.1 力学曲线比较
        3.2.2 XRD图谱对比
        3.2.3 显微硬度检测
        3.2.4 热力学分析
        3.2.5 显微结构观测
    3.3 本章小结
第4章 UVMC和热压缩对Zr基块体非晶合金力学性能的影响
    4.1 非晶合金经过UVMC处理后的力学性能
        4.1.1 UVMC超声波振幅对非晶合金力学性能的影响
        4.1.2 UVMC应变速率对非晶合金力学性能的影响
    4.2 非晶合金经过热压缩处理后的力学性能
    4.3 非晶合金样品断口微观形貌
    4.4 基于剪切相变区和自由体积模型的理论分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的研究成果



本文编号：3176943