基于三維數(shù)字圖像相關(guān)方法的鋯基非晶合金變形機(jī)理研究.pdf

1、非晶合金具有很好的物理、化學(xué)及力學(xué)性能，在很多領(lǐng)域都具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。然而非晶合金在室溫塑性較差，而在過(guò)冷液相區(qū)中卻表現(xiàn)出良好的塑性，甚至還可以表現(xiàn)出超塑性，利用非晶合金在過(guò)冷液相區(qū)的良好塑性可對(duì)其進(jìn)行成型加工。已有的研究結(jié)果表明，非晶合金在過(guò)冷液相區(qū)的塑性強(qiáng)烈的取決于溫度和應(yīng)變速率，同時(shí)在變形過(guò)程中，還會(huì)引起非晶結(jié)構(gòu)的變化。因此，深入研究非晶合金在過(guò)冷液相區(qū)中的變形行為及其組織結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)深刻認(rèn)識(shí)非晶合金在過(guò)冷液相區(qū)的塑性變形機(jī)理

2、和組織穩(wěn)定性有重要意義。
　　本文采用數(shù)字圖像相關(guān)方法，對(duì)鋯基非晶合金在過(guò)冷液相區(qū)的拉伸變形過(guò)程進(jìn)行研究。并利用XRD、DSC和顯微硬度等檢測(cè)手段，分析變形后合金的微觀結(jié)構(gòu)、晶化放熱焓、自由體積以及顯微硬度。其主要結(jié)論如下：
　　(1)采用ARAMIS三維應(yīng)變測(cè)試分析系統(tǒng)對(duì)Zr基非晶合金的室溫拉伸過(guò)程中全場(chǎng)應(yīng)變進(jìn)行分析研究，結(jié)果表明，該條件下試樣的彈性變形極限達(dá)2％，彈性變形過(guò)程中試樣局部變形量分布不均勻，最大局部變形量達(dá)3

3、.13%。
　　(2) Zr基非晶合金在過(guò)冷液相區(qū)中的非牛頓流變過(guò)程及其顯微組織演變研究：采用ARAMIS三維應(yīng)變測(cè)試分析系統(tǒng)對(duì)Zr基非晶合金在400℃,-3-1e=1′10 s的變形過(guò)程中全場(chǎng)變形進(jìn)行分析研究，其研究結(jié)果表明，在該條件下試樣的變形機(jī)制為非牛頓流變，整體變形量為103%，試樣變形不均勻，其最大局部變形量達(dá)243.3%，隨著變形量的增大，非晶合金的納米晶化程度越大。對(duì)該條件下的非晶合金進(jìn)行分階段研究，其晶化放熱焓和自

4、由體積結(jié)果表明，試樣的晶化放熱焓和自由體積都是先升高后降低，其在應(yīng)力過(guò)沖階段完成時(shí)，變形量最大區(qū)域達(dá)到最大值，在樣品斷裂后，變形量最大區(qū)域趨于最小值。
　　(3)溫度對(duì)Zr基非晶合金變形機(jī)理及組織穩(wěn)定性研究，在360℃-400℃溫度范圍內(nèi)，應(yīng)變速率 se-4-1=1′10條件下對(duì)Zr基非晶合金的拉伸性能進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)不同溫度和不同變形量合金的顯微組織進(jìn)行了分析，其結(jié)果表明，在速率不變的條件下，溫度低于380℃時(shí)，試樣表現(xiàn)為非牛頓流