本文關鍵詞：Zr-Co-Al合金制備及其變形行為研究

  更多相關文章： 快速凝固水冷銅模技術 Zr-Co-Al合金 顯微組織結構 力學性能 變形行為

【摘要】：現(xiàn)代工業(yè)化的迅猛發(fā)展,對材料的強度和塑韌性提出了更高的要求。金屬間化合物在結構工程材料領域具有巨大的應用潛力,但較低的室溫塑韌性嚴重限制了其應用的規(guī)模,亟需開展強韌化的相關研究工作。本論文以在核反應堆材料和生物材料領域具有廣泛的應用前景的Zr-Co-A1　合金為研究對象,以高純度的鋯、鈷、鋁為實驗原材料,采用快速凝固水冷銅模技術制備Zr49.5Co49.5A11、Zr49Co49A12、Zr48.5Co48.5A13、Zr50Co40A110、Zr50Co38A112、 Zr50Co36A114、Zr43Co43A114七種不同成分合金。利用光學金相顯微鏡(OM)、X射線衍射分析儀(XRD)、高分辨率透射電子顯微鏡(HRTEM)、低溫差示掃描量熱儀(LTDSC)、SANS萬能力學試驗機、掃描電子顯微鏡(SEM)等設備較為系統(tǒng)地研究了合金成分與制備工藝對該合金顯微組織結構及力學性能的影響規(guī)律,并探討了Zr49.5Co49.5A11合金的變形行為及強韌化機理。研究結果表明：不同成分及不同冷卻條件下的的Zr-Co-A1合金的顯微組織結構及力學性能差異較大。在相同工藝條件下,A1含量的變化對Zr-Co-A1合金的顯微組織結構及力學性能具有重要的影響。隨著A1含量增加,Zr-Co-A1合金的強度提高,但塑性降低。在Zr49.5C049.5A11、Zr49Co49A12、Zr48.5Co48.5A13、Zr50Co40A110、Zr50Co38A112、 Zr50Co36A114、Zr43Co43A114七種不同成分合金中,Zr50Co36A114合金屈服強度最高,達到2.13GPa,但塑性很低,斷裂應變才277%。Zr49.5Co49.5A11合金屈服強度最低,為428.3MPa,但斷裂應變達到50%以上。成分相同時,直徑為2mmm的Zr-Co-A1棒狀合金性能優(yōu)于直徑為3mm的Zr-Co-A1棒狀合金。Zr49.5Co49.5A11合金在室溫的壓縮時表現(xiàn)出明顯的加工硬化,獲得較為優(yōu)異的強度和塑韌性,其強韌化機理主要包括細晶強化、固溶強化、第二相強化等。
【關鍵詞】：快速凝固水冷銅模技術 Zr-Co-Al合金 顯微組織結構 力學性能 變形行為
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.414
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-31
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 非晶合金材料與非晶復合材料12-16
• 1.2.1 非晶合金材料簡介12-13
• 1.2.2 非晶合金材料的制備方法13-14
• 1.2.3 非晶復合材料簡介14-15
• 1.2.4 非晶復合材料的制備方法15-16
• 1.3 Zr-Co-Al合金16-17
• 1.4 常用的強韌化金屬材料的方法17-19
• 1.5 形變誘導相變及相變誘導塑性19-22
• 1.5.1 形變誘導相變19-21
• 1.5.2 相變誘導塑性21-22
• 1.6 快速凝固技術22-27
• 1.6.1 霧化法23-24
• 1.6.2 旋轉法24
• 1.6.3 噴射沉積法24-26
• 1.6.4 粉末冶金法26
• 1.6.5 水冷銅模法26-27
• 1.6.6 表面熔化法27
• 1.7 數(shù)字散斑技術27-29
• 1.8 論文主要內容及研究意義29-31
• 1.8.1 主要內容29
• 1.8.2 研究意義29-31
• 第二章 實驗材料與研究方法31-37
• 2.1 實驗材料31-32
• 2.1.1 實驗材料31
• 2.1.2實驗路線31-32
• 2.2 研究方法32-37
• 2.2.1 光學顯微鏡32
• 2.2.2 X射線衍射分析32-33
• 2.2.3 力學性能測試33-34
• 2.2.4 數(shù)字散斑34
• 2.2.5 掃描電子顯微鏡34-35
• 2.2.6 透射電子顯微鏡35-36
• 2.2.7 差示掃描量熱儀36-37
• 第三章 不同成分的Zr-Co-Al合金組織和性能研究37-47
• 3.1 引言37
• 3.2 不同成分Zr-Co-Al合金組織結構的變化37-41
• 3.2.1 不同成分Zr-Co-Al合金組織的變化37-40
• 3.2.2 不同成分Zr-Co-Al合金結構的變化40-41
• 3.3 不同成分的Zr-Co-Al合金力學性能研究41-45
• 3.4 本章小結45-47
• 第四章 不同冷卻條件下的Zr-Co-Al合金組織和性能研究47-57
• 4.1 引言47
• 4.2 不同冷卻條件下的Zr-Co-Al合金組織結構變化47-51
• 4.2.1 相同成分不同冷卻條件下的Zr-Co-Al合金組織變化47-49
• 4.2.2 壓縮試驗前后Zr-Co-Al合金結構變化49-51
• 4.3 不同冷卻條件下的Zr-Co-Al合金力學性能研究51-53
• 4.4 Zr-Co-Al合金壓縮樣品側面分析53-55
• 4.5 本章小結55-57
• 第五章 單一成分的Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金變形行為研究57-77
• 5.1 引言57
• 5.2 Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金力學實驗57-64
• 5.2.1 Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金室溫拉伸試驗57-59
• 5.2.2 原位DSCM觀察Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金室溫變形行為59-64
• 5.3 Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金拉伸斷口形貌分析64-66
• 5.3.1 直徑3mm Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金拉伸斷口形貌分析64-65
• 5.3.2 板厚2mm Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金拉伸斷口形貌分析65-66
• 5.4 應變速率對Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金性能的影響66-68
• 5.5 深冷處理對Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金性能的影響68-71
• 5.5.1 Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金低溫DSC檢測68-69
• 5.5.2 Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金深冷處理后的結構變化69
• 5.5.3 Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金深冷處理后的力學性能變化69-71
• 5.6 Zr_(49.5)Co_(49.5)Al_1合金壓縮的HRTEM檢測分析71-75
• 5.6.1 B2-B33馬氏體的相變機制71-72
• 5.6.2 HRTEM檢測分析72-75
• 5.7 實驗小結75-77
• 第六章 結論分析與展望77-79
• 6.1 結論77-78
• 6.2 本論文的創(chuàng)新點78
• 6.3 展望78-79
• 致謝79-81
• 參考文獻81-85
• 附錄85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前1條

1 郝建民;緱鵬森;郝一鳴;陳宏;;鋯合金微弧氧化陶瓷膜結構和耐蝕性的研究[J];熱加工工藝;2013年14期

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本文編號：860742