Sn對Zr基非晶內(nèi)生復(fù)合材料微觀組織與性能影響研究.pdf

1、與傳統(tǒng)材料相比，塊體金屬玻璃(BMG)具有強(qiáng)度高、硬度大的優(yōu)點(diǎn)，但特殊的原子結(jié)構(gòu)同樣也導(dǎo)致了其具有室溫脆性這一嚴(yán)重缺陷，阻礙了BMG在工程上的應(yīng)用。因此，尋找提高BMG塑性的途徑一直是非晶合金研究的熱點(diǎn)問題。本文針對BMG發(fā)展中的問題，以微合金化和半固態(tài)保溫?zé)崽幚頌橹饕侄伍_展以下研究:
　　1)選擇了一種Zr56.2Ti13.8Nb5.0Cu6.9Ni5.6Be12.5(S1)體系非晶合金為研究對象，其微觀組織是BMG基體與析出

2、體心立方結(jié)構(gòu)的β-Zr樹枝晶的內(nèi)生相復(fù)合的典型組織，強(qiáng)度高的同時具有良好的塑性。為實(shí)現(xiàn)組織均勻化這個目標(biāo)，采用了微合金化（Sn元素?fù)诫s）的手段，通過Bridgeman方法制備了(Zr56.2Ti13.8Nb5.0Cu6.9Ni5.6Be12.5)1-xSnx(x=0，0.01，0.02)非晶合金試樣，表征其微觀組織演變規(guī)律，并進(jìn)行了室溫壓縮試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)元素Sn的添加形成了Zr5Sn3，可以作為β-相的異質(zhì)形核核心，以此實(shí)現(xiàn)組織均勻細(xì)化。力

3、學(xué)性能也明顯提高，抗壓強(qiáng)度達(dá)到1830MPa，比S1提高了200MPa。
　　2)針對內(nèi)生相對BMG復(fù)合材料力學(xué)性能的影響這個問題，和微合金化在均勻組織析出的過程中過于細(xì)化這一現(xiàn)象，分析了樹枝晶的球化機(jī)理，采用半固態(tài)保溫順序凝固的手段制備了（Zr56.2Ti13.8Nb5.0Cu6.9Ni5.6Be12.5）1-xSnx球晶/BMG復(fù)合材料，表征其顯微組織的演變規(guī)律，進(jìn)行室溫壓縮試驗(yàn)，探索了保溫時間和Sn元素添加量的雙重因素的影響