微量添加MoSi2對Zr-Cu-Ni-Al非晶合金組織和性能的影響.pdf

1、非晶態(tài)合金由于具有一系列優(yōu)異的力學(xué)性能,被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的新型結(jié)構(gòu)材料之一。但單相非晶態(tài)合金在室溫高應(yīng)力條件下容易發(fā)生突然性斷裂,嚴(yán)重限制了其作為工程材料的廣泛應(yīng)用,非晶態(tài)合金的強(qiáng)韌化設(shè)計(jì)和制備成了當(dāng)前研究的關(guān)鍵問題之一。本文針對微量添加MoSi2對Zr–Al–Ni–Cu非晶合金組織和性能的影響開展了系列的實(shí)驗(yàn)研究,得到了一些有意義的結(jié)果。
　　在合金Zr55Al10Ni5Cu30中添加MoSi2成功制備出了以Zr2(Cu,S

2、i,Al)晶體相為第二相的鋯基非晶合金復(fù)合材料,制備的復(fù)合材料晶體相呈枝晶狀且分布均勻、與基體結(jié)合緊密,枝晶尺寸隨MoSi2含量的增加而增大。
　　力學(xué)性能分析表明,Zr55Cu30Al10Ni5非晶態(tài)合金復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度在加入3at.％的MoSi2時(shí)最大,達(dá)到1650MPa,比不含MoSi2的非晶態(tài)合金提高了約10%。塊狀非晶態(tài)合金復(fù)合材料中由于晶體相的存在,阻止單一剪切帶的擴(kuò)展和誘發(fā)剪切帶的自相互作用,從而提高了復(fù)合材料的抗

3、壓強(qiáng)度。
　　Zr55Cu30Al10Ni5非晶態(tài)合金復(fù)合材料的耐磨性在加入3at.%的MoSi2時(shí)最好,比不含MoSi2的非晶態(tài)合金更好。分析表明由于Zr2(Cu,Si,Al)晶體相的存在,提高了復(fù)合材料的硬度,磨損機(jī)制主要以磨粒磨損和粘著磨損為主。隨著載荷的增加,完全非晶合金的磨損機(jī)制以磨粒磨損為主轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄粤髯優(yōu)橹?在一定應(yīng)力作用下,第二相能起到提高耐磨性能的作用,但是當(dāng)法向載荷超出一定范圍會造成第二相與基體剝離從而耐磨性反