發(fā)布時(shí)間：2017-11-13 01:17

  本文關(guān)鍵詞：具有不同玻璃轉(zhuǎn)變溫度的大塊金屬玻璃的力學(xué)性能研究

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【摘要】：大塊金屬玻璃(BMGs)由于其優(yōu)異的力學(xué)性能而成為材料科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容,比如高強(qiáng)度、高硬度、大彈性極限等。然而,同晶體材料相比,人們對(duì)金屬玻璃的力學(xué)性能及其內(nèi)部機(jī)制仍然缺乏清楚的認(rèn)識(shí),急需進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究。另外,金屬玻璃室溫蠕變行為作為材料力學(xué)性能的重要一部分,也吸引了大量的關(guān)注,但是目前仍然缺乏系統(tǒng)的研究。本工作通過測(cè)試具有不同玻璃轉(zhuǎn)變溫度的大塊金屬玻璃的基本參數(shù)及其三點(diǎn)彎曲性能,發(fā)現(xiàn)(1-Cg)*Vm能夠表征金屬玻璃的開放體積量,其與Tf和模量均呈現(xiàn)出非常明顯的負(fù)相關(guān)性；泊松比v與塑性具有良好的相關(guān)性,即一定程度上,v越大,塑性越好。但是并沒有發(fā)現(xiàn)Cg或者(1-Cg)*Vm與泊松比v呈現(xiàn)明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系,表明開放體積并不是決定金屬玻璃塑性變形能力的唯一因素。另外,通過研究結(jié)構(gòu)弛豫對(duì)Zr-Cu-Ni-Al金屬玻璃力學(xué)性能的影響,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)弛豫會(huì)顯著降低金屬玻璃的開放體積量(1-Cg)*Vm,導(dǎo)致模量增加,泊松比和塑性顯著降低,說明對(duì)于同一合金成分的金屬玻璃而言,開放體積是對(duì)其宏觀力學(xué)性能具有顯著影響。采用球壓頭納米壓痕的試驗(yàn)技術(shù)研究不同體系大塊金屬玻璃的納米壓痕蠕變行為,探尋金屬玻璃的蠕變行為與Tg的緊密相關(guān)性。發(fā)現(xiàn)(1)在具有不同玻璃轉(zhuǎn)變溫度的大塊金屬玻璃中,金屬玻璃的納米壓痕蠕變性能對(duì)玻璃轉(zhuǎn)變溫度具有明顯的依賴性,且εs/Pmax能夠很好的描述金屬玻璃納米壓痕蠕變性能；Tg越高的金屬玻璃,平均接觸壓力Pm,剪切應(yīng)變?chǔ)脃和楊氏模量Es越大,WSTZ越高,形核點(diǎn)位密度m越小,增加了STZs激活和協(xié)同剪切的難度,導(dǎo)致該成分具有更好的抗蠕變性能。(2)同一個(gè)成分中,隨著PI的增加,Pm和γy線性增大,而Es幾乎不變,意味著同模量相比,強(qiáng)度和剪應(yīng)變對(duì)微觀結(jié)構(gòu)不均勻性更敏感；另外,隨著P1的增大,形核點(diǎn)位密度m減小,同時(shí)大的剪切應(yīng)力降低了STZ的激活能壘W(wǎng)STZ,結(jié)果,盡管形核位點(diǎn)密度m減小,但WSTZ的顯著降低最終導(dǎo)致形核速率J的增加；同一成分中,不同位置的抗蠕變性能隨著P1沒有呈現(xiàn)出特定的變化趨勢(shì),這是因?yàn)殡S著P1的增加,激活能WSTZ降低,降低局部區(qū)域的抗蠕變性能,而形核點(diǎn)位密度m減小,這又會(huì)增強(qiáng)該局部區(qū)域的抗蠕變性能,這種相互競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系最終導(dǎo)致不同位置的抗蠕變性能無明顯變化趨勢(shì)。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG139.8

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 許福;龍志林;鄧旭輝;張平;;一種鐵基塊體金屬玻璃納米壓痕蠕變行為的加載速率敏感性(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2013年06期

2 ;Deformation behavior during nanoindentation in Ce-based bulk metallic glasses[J];Chinese Science Bulletin;2006年13期

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本文編號(hào)：1178460