Nb及V的添加對Ti基大塊非晶合金微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響.pdf

1、本文選用不同Nb、V添加量的直徑為4mm的合金試樣為研究對象，分析了它們的微觀組織及力學(xué)性能，并研究了各合金試樣在酸/堿溶液中的腐蝕性能，綜合評價(jià)Nb及V的添加對Ti基大塊非晶合金微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響。
　　利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)分析了Nb及V的添加對Ti基非晶合金的微觀組織的影響，結(jié)果表明，Nb、V加入量為4％時(shí)的合金試樣為完全的非晶態(tài)，且二者具有比無Nb、V的合金樣品更高的

2、有序度，從而具備相對較少的自由體積；Nb、V添加量為8%和12%的合金試樣為非晶基體上分布著晶體相的非晶合金復(fù)合材料。
　　利用差示掃描量熱儀(DSC)分析了Nb及V的添加對Ti基非晶合金晶化激活能的影響，結(jié)果表明，4%的Nb、V的添加并未對合金樣品的晶化轉(zhuǎn)變表觀激活能產(chǎn)生顯微影響，而8%和12%Nb、V的加入，將會(huì)在非晶基體上析出諸如固溶體在內(nèi)的晶體相，降低了合金的晶化轉(zhuǎn)變激活能。
　　室溫壓縮結(jié)果表明，Nb、V加入量為4

3、%的非晶合金試樣由于具備相對較少的自由體積，因而塑性稍差，而對于Nb、V加入量為8%和12%的合金試樣而言，由于其析出晶化相不同，導(dǎo)致塑性變形能力不同：Nb添加量為8%的合金樣品由于晶化相的尺寸大小均一，分布均勻，導(dǎo)致塑性得到顯著提高；Nb添加量為12%的合金樣品則由于晶化分?jǐn)?shù)過高，晶化相尺寸差別較大，導(dǎo)致變形時(shí)不能有效阻礙剪切帶的擴(kuò)展，室溫塑性最低；V添加量為8%和12%的合金樣品由于脆性相Cu10Zr7的存在，導(dǎo)致最終發(fā)生脆性斷裂而

4、不表現(xiàn)出宏觀塑性。
　　維氏硬度及納米壓痕結(jié)果表明，Nb、V加入量為4%的合金試樣具有最高的硬度值，這和其相對較高的玻璃轉(zhuǎn)變溫度密切相關(guān)；對于Nb添加量為8%和12%的合金試樣而言，前者由于晶化相的尺寸更小，在承受載荷時(shí)，更易于與剪切帶發(fā)生較為強(qiáng)烈的交互作用，提高了合金樣品的抵抗變形的能力，因而具備最高的硬度值，后者因?yàn)榫Щ謹(jǐn)?shù)過高，晶化相尺寸差別較大，導(dǎo)致樣品變脆，斷裂強(qiáng)度為所有樣品中最低的，因而硬度值最低；而對于V添加量為8%

5、和12%的合金試樣而言，前者由于晶化相為脆性相Cu10Zr7，脆性相的存在導(dǎo)致合金發(fā)生脆性斷裂，斷裂強(qiáng)度最低，因而具備最低的維氏硬度值，后者因?yàn)榇罅考?xì)小的枝晶相的存在，起到了類似于細(xì)晶強(qiáng)化的作用，斷裂強(qiáng)度為所有樣品中最高的，因而硬度值最高。
　　電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)結(jié)果表明，對于不同Nb、V添加量的合金試樣而言，在0.5mol/L H2SO4溶液中，Nb添加量為12%以及V添加量為12%的合金試樣因具備最大的自腐蝕電位以及極化電阻，同時(shí)