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高应变速率下钨丝增强锆基块体非晶合金复合材料的变形行为

陈德民 , 王刚 , 孙剑飞 , 沈军

金属学报

利用压力浸渗制备出钨丝增强Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5块体非晶合金复合材料, 采用应变速率为1×10 -4 s-1的准静态压缩实验及应变速率为2×10 3 s-1的动态压缩实验的方法, 研究了在动载荷作用下该复合材料的力学性能. 结果表明: 准静态压缩时, 复合材料的强度约为1980 MPa, 与单一块体非晶合金相比并无显著提高, 而塑性提高约5倍, 达到11.5%; 动态压缩时,复合材料的最大抗压强度升至约2648 MPa, 塑性则在1.8%—7.5%之间, 复合材料的应变速率敏感指数为0.022. 在准静态压缩下, 复合材料的抗压强度受到残余热应力及钨丝失稳弯曲极限压应力的影响; 在动态压缩下, 除了热应力的影响外, 还受到钨丝剪切断裂以及复合材料正弦型弯曲行为的影响. 后两者使复合材料的抗压强度在动态加载条件下升高.

关键词: 锆基块体非晶合金 , W wire strengthened composite

Zr基大块非晶喷射电解腐蚀特征的研究

白英良 , 张海峰 , 贺连龙 , 韩立

稀有金属材料与工程

利用透射电子显微镜(TEM)及场发射电镜纳米尺度成分分析技术(EDS分析)研究块状非晶Zr_(70)Cu_8Ti_7Ni_(15)喷射电解腐蚀特征.结果表明:在喷射电解腐蚀过程中,非晶内少量纳米级别的晶体相对于块状非晶基体较容易被腐蚀破坏.此外,经高氯酸乙醇溶液电解腐蚀后非晶中明显存在一些特殊非晶区域,其中含有大量非晶态氧化物,Ni大量流失,这些区域的形成是由于Cl离子点蚀引起的.

关键词: Zr基块状非晶 , 腐蚀 , 透射电子显微镜 , 氧化物

Zr基块体非晶合金微通道阵列过冷液相区压印工艺

程思锐 , 王春举 , 单德彬 , 郭斌

材料科学与工艺 doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160358

本文利用Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5(Vit1)块体非晶合金对不同宽度的微通道阵列进行充填实验,并研究了形腔宽度、压印载荷与温度对微通道阵列充填高度的影响规律.实验结果表明,随着型腔宽度和压印载荷的增加,微通道充填高度逐渐上升.这就意味着较高的载荷和型腔宽度有利于Vit1块体非晶合金在微通道中了流动.成形温度由673 K上升至703 K时,微通道充填高度由9.1μm增加至46.6 μm;然而,当实验温度达到713 K时,微通道阵列的充填高度急剧下降至26.9 μm.XRD结果显示,在713 K下成形后的试样中存在大量亚稳态的晶化相,非晶基体中的晶化相会增大材料的流动阻力,从而降低其对微通道阵列的充填能力.因此,Vit1合金微通道阵列成形温度区间应控制在673~703 K.

关键词: Zr基块体非晶合金 , Si模具 , 微通道阵列 , 压印 , 微成形性能

Y元素的添加对Zr56Co28Al16非晶合金在模拟体液中耐蚀性能的影响

李锐阳 , 袁子洲 , 康健 , 张香云

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.01.032

采用铜模吸铸法制备了(Zr56Co28Al16)100-xYx(x=0,1,2,4)非晶合金,研究了(Zr56Co28Al16)100-xYx(x=0,1,2,4)非晶合金在模拟体液(PBS溶液)中的耐蚀性.运用X射线衍射(XRD)表征试样的结构,运用电化学工作站、场发射扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)研究Y元素的添加对Zr56Co28Al16非晶合金耐蚀性的影响.结果表明,适量Y元素的添加显著提高了Zr56Co28Al16非晶合金的耐蚀性,但过量Y元素的添加,在非晶基体上有晶体相的析出,降低了Zr56Co28Al16的耐蚀性能.

关键词: Zr基非晶合金 , Y元素 , 模拟体液 , 耐蚀性能

Ti对(Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3)100-xTix块体金属玻璃显微组织、力学及腐蚀性能的影响

庄艳歆 , 王神赐 , 王长久 , 王乃鹏 , 赫冀成

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64098-0

采用铜模吸铸法制备(Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3)100-xTix合金,利用X射线衍射、扫描电镜、压缩实验及腐蚀测试等手段研究Ti对合金显微组织、力学和腐蚀性能的影响.结果表明,当Ti含量高于4%(摩尔分数)时,合金中出现大量晶化相;而当Ti含量为1%~3%Ti时,合金的压缩应力-应变曲线上出现屈服现象.添加适量的Ti元素能提高合金的强度及韧性.在1 mol/L NaOH溶液中浸泡144h后,(Zr0.55Al0.1Ni0.05Cu0.3)100-xTix合金质量无明显变化,表现出良好的耐腐蚀性能;而在1 mol/L HCl溶液中则会发生腐蚀,但适量的Ti元素添加可显著提高合金在盐酸溶液中的耐腐蚀性能.

关键词: Zr基块体金属玻璃 , , 力学性能 , 腐蚀

锆基BMG/Cu层状复合材料制备及其力学性能

李俊杰 , 林建国 , 檀朝桂 , 罗致春 , 李艳

材料热处理学报

利用大块非晶在过冷液相区间具有较好的热塑性成形特点,选择锆基非晶Zr60 Cu25 Al10Fe5和纯Cu,在Zr基非晶过冷液相区内选择合适温度进行热压获得铜/非晶层状复合材料.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪对该层状复合材料的界面形貌、成分分布以及非晶层的组织稳定性进行了研究,并对所制备的Zr基非晶/Cu层状复合材料室温压缩性能进行测试.结果表明:在温度为693 K,外载荷为150 MPa下,保温90 min,可以制备出Zr基非晶/Cu层复合材料,该复合材料的非晶层没有发生晶化,界面形成了一层原子扩散层,达到了良好的结合,该层状复合材料的压缩强度为850 MPa,并表现出一定的室温塑性,其室温强度满足复合材料的混合定律.

关键词: 层状复合材料 , Zr基非晶合金 , 力学性能

Zr基块体非晶合金在过冷液相区的超塑性流变行为

沈军 , 王刚 , 孙剑飞 , 陈德民 , 邢大伟 , 周彼德

金属学报

研究了Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5 (原子分数, %)块体非晶合金在玻璃转变终了温度Tg end附近的4个 特征温度点(616, 636, 656和676 K)的等温拉伸行为. 结果表明, 块体非晶合金的超塑性能与环境温度及拉伸速 度紧密相关. 在656 K, 以5 mm/min的速度 拉伸时, 获得了1625%的最大延伸率. 利用速度突变法测出了 636, 656及676 K时的应力敏感指数分别为0.25, 0.65和0.93. 利用自由体积模型对块体非晶合金的超塑性 流变行为的微观机制进行了分析.

关键词: 锆基块体非晶合金 , supercooled liquid region , superplasticity

无Ni型锆基块体非晶合金在生物模拟体液中的摩擦磨损性能

黄彩云谌祺柳林

金属学报 doi:10.3724/SP.J.1037.2009.00762

本文采用电弧熔炼/Cu模吸铸法制备尺寸为70 mm×12 mm×1.5 mm的片状无Ni型Zr60Cu19Fe5Al10Ti6块体非晶合金. 利用SRV摩擦磨损试验机考察了锆基块体非晶合金在干摩擦、蒸馏水和PBS人工模拟体液润滑下的摩擦磨损性能.利用形貌仪测量了块体非晶合金的磨损体积. 利用SEM和EDS分析了块体非晶合金表面磨痕形貌及磨损产物成分. 结果表明, 在PBS溶液润滑条件下, 块体非晶合金的磨损机制以腐蚀磨损及氧化物膜剥落导致的疲劳磨损为主.

关键词: 锆基块体非晶合金 , PBS simulated body fluid , friction and wear

Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5块体非晶合金的拉伸断裂行为

王刚 , 沈军 , 孙剑飞 , Z.H.Stachurski , 周彼德

金属学报

Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5块体非晶合金在过冷液相区内的拉伸断裂行为与拉伸温度及应变速率有关. 在室温条件下拉伸表现为剪切带扩展形成脆性断裂,在断口表面层出现了 大量放射状脉状纹络,断口表面层的绝热升温现象导致断裂层温度 超过了液相线温度,从而在断面上出现熔融状液滴. 在玻璃化转变温度 点,断裂模式依然为脆性断裂,韧窝状形貌及脉状纹络代替了放射状的 脉状纹络分布于断口表面,同时伴随有熔融状液滴. 计算表明, 断口 表面层绝热升温温度依然高于液相线温度. 在更高温度或较低应变速率条 件下,断裂方式转变为颈缩断裂模式,在颈缩点顶端依然存在脉状纹络, 而未能观察到熔融状液滴. 分析表明,在较高温度或较低应 变速率条件下,绝热升温对断裂层的影响非常微弱,断口表层的温度没有明显升高.

关键词: 锆基块体非晶合金 , tension deformation , fracture behavior

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