資源描述:
《Cu-Ti基塊體非晶合金玻璃形成能力、合金化效應(yīng)及性能研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、南京理工大學(xué)博士學(xué)位論文Cu-Ti基塊體非晶臺金玻璃形成能力,合金化效應(yīng)及性能研究摘要本文采用熔煉一吸鑄法制備了Cu47T'L34ZrlINi8系列塊體非晶合金,采用多種實驗手段及相關(guān)理論著重研究了合金的玻璃形成能力、合金元素對玻璃形成能力與熱穩(wěn)定性的影響、力學(xué)性能、摩擦學(xué)性能等,主要內(nèi)容包括:1.采用熔煉一吸鑄法制備了Cu4TH34zrllNi8塊體非晶合金樣品,研究了其玻璃形成能力、自由能表達(dá)式,采用熱膨脹法研究了合金的原子作用勢,發(fā)現(xiàn)該合金的費米面稍稍溢過偽布里淵區(qū),滿足Hume-Rothery規(guī)律;在深過冷區(qū)
2、間,Thompson-Spaepen公式與Lad2公式可以較好描述過冷液相與晶體相的自由能差;塊體非晶合金的結(jié)構(gòu)弛豫溫度Tr與原子間作用勢110成正比,而玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg與Uo的關(guān)系與玻璃轉(zhuǎn)變的物理本質(zhì)有關(guān):2.制備了(Cu47Ti34ZrllNi8)(100一x)Mx合金樣品(M=A1,Be,Si,Nb,F(xiàn)e,Co;x=l,2,4),研究了合金元素的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)采用熔煉一吸鑄法可以制備0.5mm厚的板狀(Cu47Ti34ZrllNiS)99M(M=AI,Be,Si,Nb,F(xiàn)e,Co)塊體非晶合金樣品,Si的加入使
3、合金的ATx、Trg、T和K.H提高,玻璃形成能力增強;AI、Be、Co、Fe、Nb的加入使合金的ATx、Trg、Y和KH下降,玻璃形成能力下降;(Cu47Ti34ZrllNi8)99M塊體非晶合金的玻璃形成能力與非晶形成焓成反比,而晶化激活能與原子尺寸參量6成正比;3.測定了Cu47面34盤11Ni8系列塊體非晶合金的彎曲與壓縮性能,分析了斷口與微觀組織。Cu47n34ZfllNi8塊體非晶合金具有良好的力學(xué)性能,其彎曲強度與壓縮強度分別為2350MPa和1731MPa,斷口為典型的脈絡(luò)狀花樣,淬火態(tài)微米級晶體的出
4、現(xiàn)使合金的強度下降;Si或Al加入合金后形成了非晶/納米晶結(jié)構(gòu),使力學(xué)性能提高,彎曲強度從2350MPa分別提高至3260MPa和2970MPa,壓縮強度從1731MPa分別提高至1894MPa和1862MPa;Nb加入合金后在非晶基體中也形成了少量納米級晶體相,但這些納米晶體相聚集生長,使合金的壓縮強度下降為1608MPa;?4.測定了銅基與锫基塊體非晶合金的摩擦學(xué)性能,采用閃溫解釋了非晶合金的磨損機制。在實驗條件下,塊體非晶合金—SUS304不銹鋼摩擦配副的磨損量大于非晶合金一Si3N4陶瓷摩擦配副;載荷增大使穩(wěn)
5、態(tài)摩擦系數(shù)與磨損速率都增加;在干摩擦、生理鹽水、血漿潤滑、蒸餾水潤滑四種實驗條件下,銅基塊體非晶合金的耐磨性均優(yōu)于鋯基塊體非晶合金;塊體非晶合金摩擦磨損失效的重要特征是磨粒磨損、粘性流動與物質(zhì)轉(zhuǎn)移;非晶合金的硬度、導(dǎo)熱能力、玻璃轉(zhuǎn)變溫度和晶化溫度決定了耐磨性能的差異,而不同條件下耐磨性能的差異則取決于潤滑劑傳博士論文輸摩擦熱、降低局域溫度的能力.關(guān)鍵詞:塊體非晶合金,玻璃形成能力,熱穩(wěn)定性,力學(xué)性能,摩擦磨損南京理工大學(xué)博士學(xué)位論文Cu-1.i基塊體非晶合金玻璃形成能力、合金化效應(yīng)及性能研究AbstractInthe
6、researchofthisdissertation,Cu47Ti34ZrlINi8seriesbulkamorphousalloyswerepr唧哪倒byalemeltingandsuctioncastingmethod,theglassformingabilityofthealloy,theinfluencel耳mnthegla豁formingabilityandthermalstabilityofalloyingelements,themechanicalproperties,andthetribologiea
7、ipropertieswerestudiedbyexperimentsandcorrelationmethods;Themainworksofthispaperareasfollows:1.Cll471船4ZrllNi8bulkamorphousalloyswei'epreparedbyarcmeltingandsuctioncastingmethod,theglass—formingabilityandGibbsfreeenergydifferencebetweenthecrystallineandundercoo
8、ledliquidphasesWel'estudied,andtheeffectivedepthofpairpotemialwasstudiedbythermalexpansionmethod.TheFermisurfaceoftheCu47Ti34Zrl1Ni8bulkamorphousalloysisincontactwimthepseud