Zr-Co（-Al）合金的变形行为与强韧化机理
发布时间：2022-08-01 16:28
随着科学技术和现代工业的迅猛发展,对材料的强度、硬度和塑韧性等性能提出了越来越高的要求。金属间化合物大多具有高的硬度和强度,在制备高强度新材料领域有巨大的应用前景。但是,大多数金属间化合物在室温下的塑韧性都比较差,需要提高化合物基材料塑韧性的同时,进一步提高材料的强度,则可提高材料的综合性能。本文以具有本征塑性的Zr-Co基合金为研究对象,以高纯Zr、Co和Al为原料,采用水冷铜模真空吸铸技术制备Zr-Co（-Al）合金。利用金相显微镜、显微硬度计、X射线衍射仪、电子万能试验机、扫描电镜和透射电镜等设备系统研究了合金成分和制备工艺对Zr-Co（-Al）合金的显微组织结构的影响,并对Zr-Co（-Al）合金的变形行为与强韧化机理进行了深入研究。同时利用第一性原理计算了B2和B33相ZrCo的相稳定性、弹性性质和电子结构。结果表明:成分和制备工艺对Zr-Co（-Al）合金的显微组织和性能有显著影响。随着Al元素的增加,Zr50-x/2Co50-x/2Alx（x=0,4,5,6,7,8）合金由B2结构的ZrCo单相组织转变为晶...
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 金属间化合物
1.2.1 金属间化合物的性能与应用
1.2.2 B2结构金属间化合物
1.3 快速凝固技术
1.3.1 快速凝固概述
1.3.2 金属体材的快速凝固制备工艺
1.4 金属间化合物的强韧化方法
1.4.1 细晶强化
1.4.2 合金化
1.4.3 第二相弥散强化
1.4.4 形变诱导马氏体相变
1.4.5 相变诱导塑性
1.4.6 位错强化
1.5 第一性原理计算
1.5.1 第一性原理在金属间化合物中应用
1.5.2 计算软件介绍
1.6 Zr-Co基合金及其研究现状
1.6.1 Zr-Co二元合金
1.6.2 Zr-Co系三元合金
1.7 研究意义与研究内容
1.7.1 研究意义
1.7.2 研究内容
第二章 研究方案与试验方法
2.1 研究方案
2.2 实验材料
2.3 合金的制备
2.4 合金的组织结构与性能表征
2.4.1 电感耦合等离子体光谱仪
2.4.2 光学显微镜
2.4.3 扫描电子显微镜
2.4.4 X射线衍射分析
2.4.5 透射电子显微镜
2.4.6 维氏显微硬度测试
2.4.7 万能力学试验机
第三章 成分与制备工艺对Zr-Co(-Al)合金组织结构及力学性能的影响
3.1 Al含量与制备工艺对Zr-Co(-Al)合金组织结构的影响
3.1.1 Al含量对Zr-Co(-Al)合金组织结构的影响
3.1.2 制备工艺对Zr-Co(-Al)合金组织结构的影响
3.2 Al含量与制备工艺对Zr-Co(-Al)合金力学性能的影响
3.2.1 Al含量对Zr-Co(-Al)合金力学性能的影响
3.2.2 制备工艺对Zr-Co(-Al)合金力学性能的影响
3.3 本章小结
第四章 Zr-Co(-Al)合金的变形行为及强韧化机理
4.1 Zr-Co(-Al)合金的室温变形行为与强韧化机理
4.1.1 Zr-Co(-Al)合金棒材的室温压缩变形行为及力学性能
4.1.2 Zr-Co(-Al)合金棒材压缩过程中的形变诱导马氏体相变
4.1.3 Zr-Co(-Al)合金板材室温拉伸后的断口形貌
4.1.4 Zr-Co(-Al)合金的变形强韧化机理分析
4.2 本章小结
第五章 压力对B2相和B33相ZrCo合金结构和性能的模拟研究..
5.1 计算方法与模型
5.2 计算结果与讨论
5.2.1 结构性质
5.2.2 相稳定性与形成能
5.2.3 弹性性质
5.2.4 德拜温度
5.2.5 电子结构
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
硕士期间发表的论文和专利
本文编号：3667789
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 金属间化合物
1.2.1 金属间化合物的性能与应用
1.2.2 B2结构金属间化合物
1.3 快速凝固技术
1.3.1 快速凝固概述
1.3.2 金属体材的快速凝固制备工艺
1.4 金属间化合物的强韧化方法
1.4.1 细晶强化
1.4.2 合金化
1.4.3 第二相弥散强化
1.4.4 形变诱导马氏体相变
1.4.5 相变诱导塑性
1.4.6 位错强化
1.5 第一性原理计算
1.5.1 第一性原理在金属间化合物中应用
1.5.2 计算软件介绍
1.6 Zr-Co基合金及其研究现状
1.6.1 Zr-Co二元合金
1.6.2 Zr-Co系三元合金
1.7 研究意义与研究内容
1.7.1 研究意义
1.7.2 研究内容
第二章 研究方案与试验方法
2.1 研究方案
2.2 实验材料
2.3 合金的制备
2.4 合金的组织结构与性能表征
2.4.1 电感耦合等离子体光谱仪
2.4.2 光学显微镜
2.4.3 扫描电子显微镜
2.4.4 X射线衍射分析
2.4.5 透射电子显微镜
2.4.6 维氏显微硬度测试
2.4.7 万能力学试验机
第三章 成分与制备工艺对Zr-Co(-Al)合金组织结构及力学性能的影响
3.1 Al含量与制备工艺对Zr-Co(-Al)合金组织结构的影响
3.1.1 Al含量对Zr-Co(-Al)合金组织结构的影响
3.1.2 制备工艺对Zr-Co(-Al)合金组织结构的影响
3.2 Al含量与制备工艺对Zr-Co(-Al)合金力学性能的影响
3.2.1 Al含量对Zr-Co(-Al)合金力学性能的影响
3.2.2 制备工艺对Zr-Co(-Al)合金力学性能的影响
3.3 本章小结
第四章 Zr-Co(-Al)合金的变形行为及强韧化机理
4.1 Zr-Co(-Al)合金的室温变形行为与强韧化机理
4.1.1 Zr-Co(-Al)合金棒材的室温压缩变形行为及力学性能
4.1.2 Zr-Co(-Al)合金棒材压缩过程中的形变诱导马氏体相变
4.1.3 Zr-Co(-Al)合金板材室温拉伸后的断口形貌
4.1.4 Zr-Co(-Al)合金的变形强韧化机理分析
4.2 本章小结
第五章 压力对B2相和B33相ZrCo合金结构和性能的模拟研究..
5.1 计算方法与模型
5.2 计算结果与讨论
5.2.1 结构性质
5.2.2 相稳定性与形成能
5.2.3 弹性性质
5.2.4 德拜温度
5.2.5 电子结构
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
硕士期间发表的论文和专利
本文编号：3667789
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3667789.html
