铁基非晶合金的制备与韧脆机理研究

发布时间：2023-10-11 23:29

　　铁基非晶合金拥有优异的性能,但大多数铁基非晶合金为室温脆性且玻璃形成能力低,阻碍了其广泛应用。本文选取了一系列铁基非晶合金成分通过单辊甩带法和铜模喷铸法,制备了条带和块体样品,进行了性能检测,分析了韧脆特征,最后引入价电子浓度,研究了铁基非晶合金的韧脆机理。研究表明:(1)原材料纯度以及制备工艺等因素对铁基非晶的热物性参数影响较大。制备的Fe77Mo5P9C7.5Bi.5 的ΔTx 为 74K;(Fe0.52Co0.3Ni0.18)73Cr17Zr10 的ATx 为 70K;Fe36.5Ni35.4P25.3C2.8 的 ΔTx 为 70K。基于弯曲半径判据得到(Fe0.52Co0.3Ni0.18)73Cr17Zr10,Fe30CO30Ni15Si8B17,Fe77Mo5P9C7.5B1.5,Fe36.5Ni35.4P25.3C2.8 非晶条带具有良好的弯曲性能。(2)选取条带中具有良好弯曲性能的成分,制备成楔形试样,得出形成非晶的临界尺寸:(Fe0.52Co0.3Ni0.18)73Cr17Zr10为 1.8mm;Fe30Co30Nii5Si8Bi7 为 mm;Fe77Mo5P9C7....

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1. 绪论
    1.1 非晶合金的概述
    1.2 非晶合金的发展历史
    1.3 块体非晶合金形成的影响因素
        1.3.1 成分结构条件
        1.3.2 热力学条件
        1.3.3 动力学条件
    1.4 块体非晶合金的玻璃形成能力及判据
        1.4.1 临界冷却速度(R_c)
        1.4.2 临界尺寸(d_c)
        1.4.3 过冷液相区(ΔT_X)
        1.4.4 约化玻璃转变温度(T_rg)
        1.4.5 γ参数
        1.4.6 其它判据
    1.5 非晶合金韧脆研究现状
        1.5.1 泊松比v与塑脆性因子μ/B
        1.5.2 剪切正断强度比α和拉压不对称因子β
        1.5.3 s电子态密度g_s(E_F)
    1.6 铁基块体非晶合金的发展
    1.7 铁基块体非晶合金的性能
    1.8 选题的意义与研究内容
2. 实验内容及方法
    2.1 实验简介
    2.2 样品制备
        2.2.1 母合金制备
        2.2.2 条带样品制备
        2.2.3 块体样品制备
    2.3 样品表征与性能测试
        2.3.1 结构表征
        2.3.2 热稳定性
        2.3.3 力学性能
3. 铁基非晶合金条带的制备与性能研究
    3.1 铁基非晶合金成分选择与条带制备
    3.2 铁基非晶合金条带的组织结构
    3.3 铁基非晶合金条带的热物性参数
    3.4 基于弯曲半径的铁基非晶合金韧脆性研究
    3.5 小结
4. 韧性块体非晶合金的制备与性能研究
    4.1 块体非晶合金的制备
    4.2 楔形铁基非晶合金的玻璃形成能力
    4.3 棒状铁基非晶合金的组织结构
    4.4 块体铁基非晶合金的力学性能
        4.4.1 显微硬度与压缩性能
        4.4.2 断口形貌
    4.5 小结
5. 铁基非晶合金韧脆机理研究
    5.1 铁基非晶合金价电子浓度与塑性应变之间的关系规律
    5.2 铁基非晶合金价电子浓度与热物性参数、强度之间的对比研究
        5.2.1 价电子浓度与玻璃转变温度之间的关系
        5.2.2 价电子浓度与晶化温度之间的关系
        5.2.3 价电子浓度与断裂强度之间的关系
    5.3 铁基非晶合金价电子浓度判据与常见韧脆判据之间的关系规律
        5.3.1 价电子浓度与塑脆性因子之间的关系规律
        5.3.2 价电子浓度与泊松比之间的关系规律
    5.4 讨论
    5.5 小结
6.总结论
致谢
参考文献
附录



本文编号：3853002