CuZrTiIn系非晶合金的性能研究.docx
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1、合金和化合物期刊J9W:www.elsevilocatjallcom微合金对CuZrAI块体非晶合金力学性能的影响华中科技高校材料加工及模具技术国家重点试粉室,430074,中国武汉工业系统和工程处,中国.香港.香港理工高校文章信息文章历史:收稿日期:2009年7月6日收到日期:2010年1月9U接纳:2010年2月10日在线供应:2010年2月18日关键词:块体非晶合金微合金塑性相分别摘要做ffllTa和Fe对CuZrAI非晶合品力学性能的影响.结果发觉.添加后显着提高空温塑性.CU46Z47A7非晶的压缩塑性应变从0.59%分别提高到CuxeZrsAbTa2苹1的2.62%和Cu44Z3A
2、7Fe2非品的4.81%。通过透射电俄时Cua4Zr4ZAIzFe2非品的微度块体非晶合金结构进行了进一步分析,揭示了由于微量Fe的加入形成了富铜相和富铁相。柞品相的不匀称结构的形成,从而激活了多重剪切带.可以改善非品机体的册性.目前的结果供应一个有前途的方法,以提高非品合金的聚性.通过成分和结构以微观的设计.1 .简介相比传统晶体金属材料大部分金属玻璃(非品合金)原子无定形结构表现出独特的机械性能,包括高断裂,强度和硬度,优良的耐腐蚀性和抗疲惫耐用性,但只有有限的空温蛆性前断裂“很多方法已进行调稼提高皇性的非晶合金,如引进微米级大小的韧性晶相,形成纳米结构非均质性,并提高合金的泊松比。除了次
3、要的,已被广泛用于限制各种晶体材料制造,结构和属性,现已应用于非品合金,以提高它们的可塑性。兴报道,扩展的的可幽性,可以在含仃稍微的雄熔金属钠基非晶合金钥,由下强大的短程排序非晶相结构的形成.类似的结果也被报道在Cu47Ti33Zr11Ni8Si1非晶区。另一方面,陈发觉,CwsZrMAhTiz非晶的32.5%,具有优异的后缩塑性应变,除了少量的钛非品合金中大量的自由体枳的创建归功于精彩的的可塑性。在本文中,基卜对Cu46Zr*7A7非晶制度的,我们试图通过除/微量的铝,铁,其中有个正热基合金中的主要成分混合发展新的非晶与扩展的的可塑性。2 .试验元素金屈电弧熔炼(纯度99.5%),钛吸气Ar
4、气氛下制备的CU46Z47A7,Cu46Zs5AHTa2和Cu44Zr47AI7Fe2的名义组成的合金锭.从母合金,直径为2名米和70毫米的长度样品棒生产铜铸造模具的每个成分。打算铸合金的非晶结构进行了检杳,X射线衍射(XRD,飞利浦孰PERT)与铜的K辐射和差示扫描世热(DSC,在Perkin-ElmerDSC-7)在加热率20K/min的。铸态样品具体的微观结构进行了进一步探讨传输纳米梁谐振能谱电子显微镜(TEM乔尔-2010).透射电镜箔制备了系列细化的过程,即抛光机械,压痕,最终离了铳。单轴乐缩试验与兹维克/RoeIlO20测试机在应变速率为IXlOYS,每个测忒至少有五个标本组成,得
5、到的统计结果。一个直径压缩标木2亳米,4亳米的长度被切断从锌棒,两端被打磨当心,以确保并行。裂缝和横向的表面形态件折后的样品进行了检杳与扫描电子显微镜(扫描电镀,FElQUanta200型,3 .结果与探讨图1(八)显示了一个直径为2亮米的铸态合金的XRD图谱。无明显晶体峰值检测到在X射线衍射谱,表示全部的合金基本上是#品态。与锌造合金的DSC曲线(图18)是明显的玻璃化转变(Tg)和之前的结晶全过冷液相区(TX)特别相像.从DSC分析所产生的各种热力参数列丁表1.它可以看到稍微的元素除此之外提裔玻璃化转变温度,但略有降低过冷的地区。图2显示室温卜设计各种块体非品合金单轴压缩卜应力-应变曲线,
6、应变率在11O-4S-1,屈服强度,(y),断裂强度(fj,弹性应变(8y)和塑性应变(p)得出如表2所示.可以看出,有合金相比,在断裂强度具有铝和铁此外没有太大的差别,但塑性显着增加。例如,Cu46Zr47AI7非晶表现出故障前的约0.59%的可塑性特别有限,但是,CuaZkSbTm和CgZr47A7Fe2块体非晶合金分别展示为2.61%的显着提高塑性应变和4.81%。全部的块体非晶合金没有沿主剪切带剪切断裂角(or)大约40。显示,在本探讨中的块体非晶合金的变形机制如下莫尔库仑准则,请参阅表2),这是小于45。恻面剪切带和断裂故障样本模式如图3所示。只有少数剪切带的发觉Cu4Zr47A7非
7、品(图3(八),而可以视察Cu46Zu5AbTa2和C3Zr47A7Fe2块体非晶合金的多重剪切带(图3(C)和(e)由大块金属玻璃所取得的塑性变形几乎完全局限于狭窄的剪切带,高密度和剪切带的分布广泛的地区应占的提高可塑性。另一方面,断口的Cu4Zr47A7和Cu46Zr47A7Ta2的非品显示脉状图案,这是用于非品合金的典型特征。但CUZr47AbFe2非品表现出独特的骨折形态组成的脉状和河流一样的模式,这可能导致在不断改变的剪切带的传播方向.类似的断口形貌中也视察到一些其他的块体非晶合金具有良好的室温可理性。要了解基底非品可塑性改善稍微的添加的影响在Cu46Zr47AI7和Cu44Zr47
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