大块非晶合金的研究进展

大块非晶合金由于其在科学技术上的重要意义而广受关注.从大块非晶合金的发展历史出发,综述大块非晶合金形成的各种判据、特性、微观结构分析及其应用,并对今后发展的方向进行展望.     

大块非晶合金热塑性成形的研究进展

介绍了大块非晶合金的特性及其应用,对大块非晶合金的热塑性成形原理、技术及其研究进展进行了详细的综述,并展望了大块非晶合金热塑性成形的发展趋势。     

大块非晶合金制备技术进展

介绍了大块非晶合金的制备方法,并从成分结构条件等方面阐述了大块非晶合金的形成机制,描述了大块非晶合金玻璃形成能力的各种判据。对一些方法、特点进行了讨论,并对它们进行了初步对比。     

Cu_(60)Zr_(29)Ti_(11)大块非晶合金的黏度特征和强液体行为

采用铜模铸造法制备了Cu60Zr29Ti11大块非晶合金,用X射线衍射仪、三点压弯式黏度仪对该非晶合金的动力学性质进行了研究.测定了大块非晶合金Cu60Zr29Ti11在过冷液相区的黏度,得到了它的动力学脆性系数m=31,以及流变激活能E=63.4kJ/mol.表明大块非晶合金Cu60Zr29Ti11是一种强液体,有较强的非晶形成能力,形成非晶比较稳定.分析了合金在过冷态的流变激活能变化规律,发现流变激活能的变化并不符合Kivelson的Super-Arrhenius公式.     

铝元素的添加对铜（锆）基非晶形成能力的影响

采用铜模铸造的方法制备Cu50Zr40Ti10、Cu47.5Zr47.5Al5(Cu50Zr40Ti10)100-xAlx(x=2、4、6、8、10)几种合金,X射线衍射(XRD)实验检验Cu50Zr40Ti10、Cu47.5Zr47.5Al5和Cu49Zr39.2Ti9.8Al2三种合金样品为完全非晶态 .对样品进行差示扫描量热分析(DSC)考查三种大块非晶合金的非晶形成能力,以及Al的添加对非晶形成能力的影响.结果表明:Cu47.5Zr47.5Al5大块非晶合金的非晶形成能力要高于Cu50Zr40Ti10和Cu49Zr39.2Ti9.8Al2两种大块非晶合金的非晶形成能力,在Cu50Zr40Ti10大块非晶合金中添加了原子分数为2%的Al后提高了非晶形成能力.     

大块非晶合金力学性能研究进展

对大块非晶合金力学性能研究领域的最新进展进行了综述,介绍了新型不同系列大块非晶合金的结构和成分特点,特别是与传统晶态合金相比,相同成分的大块非晶合金具有优异的力学性能,其弹性比拉伸断裂强压缩断裂强度、弯曲断裂强度、摆锤冲击断裂能、断裂韧性和弯曲疲劳强度均较高,同时,对此类合金的应用前景进行了简要评述。     

Ni基大块非晶合金的玻璃形成能力

计算已开发的镍基大块非晶合金玻璃形成能力的表征参数Trg、γ、δ、和φ.线性回归表明,这4个参数值与合金的临界直径Dmax之间不存在线性关系,说明它们不能很好地表征镍基非晶合金的GFA.计算镍基大块非晶合金的GFA预测参数λn和ε.结果发现,组元原子尺寸相差不大的镍基非晶合金的λn值大多集中在0.2附近.另外,Dmax与ε之间存在一定的线性关系,说明镍基大块非晶合金的临界直径Dmax与它的ε值成正比.在开发新的镍基非晶合金时,可以参考ε值来确定最佳的合金成分.     

大块非晶合金塑性变形本构模型的研究进展

与常规材料相比,大块非晶合金具有优越的使用性能,但其在室温下难以成形。利用过冷液相区的特性,大块非晶合金可以获得优异的成形性能。作为描述非晶合金变形过程的重要手段,非晶合金的本构模型是利用数值模拟研究非晶合金变形必不可少的条件之一。通过建立本构模型来研究非晶合金的塑性变形行为及成形性能,已经得到国内外学者的广泛关注,但目前尚无统一的理论。由于非晶合金的结构具有长程无序的特点,用于解释晶体塑性变形的位错理论不适用于解释非晶合金的塑性变形。对近年来国内外学者在大块非晶合金塑性变形本构模型方面的研究进行了全面的的总结,并简要分析了其局限性及发展趋势。     

非晶合金发展及制备

概述了大块非晶态材料的发展历史,并从成分结构条件、热力学条件、动力学条件等方面阐述了大块非晶合金的形成机制。介绍了大块非晶合金的制备方法,描述了大块非晶合金玻璃形成能力的各种判据。     

Zr基大块非晶合金制备轴承滚动体的应用研究

用Zr基大块非晶合金制备了2206型号轴承的滚动体。采用大载荷高速转动试验，进行了快速轴承疲劳寿命测试。结果显示，Zr基大块非晶合金轴承滚动体与GCr15轴承合金滚动体相比，轴承的失效形式不同，Zr基大块非晶合金轴承滚动体的耐磨性明显优于GCr15轴承合金滚动体。     

钨合金绝热剪切损伤数值模拟

利用ABAQUS提供的用户自定义材料本构接口,将一种含绝热剪切损伤的材料粘塑性Johnson-cook本构模型引入其中,以此对圆台形钨合金试件在冲击载荷作用下的变形行为进行数值模拟,较好地模拟出了试件绝热剪切变形所产生的损伤.     

三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料动态变形特征

利用分离式霍普金森压杆装置,对三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料进行不同应变率下的动态压缩实验,采用扫描电子显微镜研究复合材料的动态变形特征和断口形貌.结果表明:复合材料的动态压缩强度随着打击速度的增加而增加;试样发生劈裂和剪切断裂,陶瓷相断口形貌为层片状、台阶式的解理断裂,非晶合金发生粘性流动,断口形貌复杂多样.在应变率＞104 s-1的冲击载荷下,非晶相表现为软化后的多重脊状条带.复合材料断口上大量的非晶球形液滴及非晶软化条带的发现表明,绝热温升在非晶变形与断裂过程中起重要作用.     

Hot deformation behavior andfl ow stress modeling of annealed AZ61 Mg alloys

In this study, the hyperbolic-sine type constitutive equation was used to model the flow stress of annealed AZ61 magnesium(Mg) alloys. Hot compression tests were conducted at the temperatures ranging from 250 1C to 450 1C and at the strain rates ranging from 1 10–3s 1to 1 s 1on a Gleeble-3500 thermo-simulation machine. Constitutive equations as a function of strain were established through a simple extension of the hyperbolic sine constitutive relation. The effects of annealing heat treatments on the variations in constitutive parameters with strain were discussed. The hot compressive flow curves exhibited typical features of dynamic recrystallization. Multiple peak flow curves were observed in the annealed specimens upon testing at a strain rate of 1 10 1s–1and at various temperatures. Variations in constitutive parameters with strain were related to flow behavior and dependent on the initial conditions of the test specimens. The flow stresses of annealed AZ61 Mg alloys were predicted well by the strain-dependent constitutive equations of the hyperbolic sine function under the deformation conditions employed in this study.     

热塑性聚烯烃大变形行为建模及数值模拟

为了研究热塑性聚烯烃(TPO)大变形过程中力学行为,将基于高分子材料微观特征建立的本构模型加入有限元软件中,实现了TPO变形和微观特征演变的耦合.该模型考虑了TPO材料与应变速率有关的初始均匀变形、屈服、应变软化和应变硬化的变形过程.采用数值模拟的方法,研究了TPO在拉伸状态下的力学行为.结果表明,本构模型的预测结果与试验结果比较接近,模拟结果清晰地描述了三维变形过程中应力场的分布以及颈缩演变,为TPO材料零件的虚拟设计提供了依据.     

TiAl基合金断裂情况的研究现状及发展趋势

对TiAl基合金断裂情况的研究现状进行了论述 .从显微结构的控制提高其断裂韧性及其它性能 ,加载率、温度和环境对TiAl基合金的断裂及韧化机理的影响 ,变形和断裂行为 ,韧化机理和断裂机理的研究情况等五个方面对前人的工作进行了分析与比较 ,有助于对TiAl合金的变形与断裂 ,断裂过程及其韧化机理更进一步的理解 .同时进一步提出了TiAl基合金的断裂模型是什么 ,传统的COD法能否合理地测试TiAl合金的断裂韧性 ,用什么方法才能更好地评定此类合金的断裂韧性等需解决的问题 ,并对TiAl基合金发展趋势进行了初步的探讨 .     

钨合金变形微观力学行为的计算机数值模拟

提出了钨合金的组织结构模型，在此基础上通过有限元法对钨合金闰伸变形时组织结构中的应力分布及其变化规律进行了计算机数值模拟研究，结果表明：钨合金拉伸变形时拉伸方向最大正应力和最大Ｍｉｓｅｓ应力区域在钨颗粒相中，同时钨颗业还将受到垂直于拉伸方向的压应力；最大剪切应力分布在粘结相中，随拉伸变形增加，粘结相最先进人塑性状态，由于粘结相的塑性变形、钨合金中应力不断重组，应力逐渐在钨颗粒中集中。     

三维连通网状SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料室温单轴压缩断裂行为

在室温下,利用WDW-E100D万能试验机和SEM研究了三维连通网状结构SiC陶瓷/Zr基非晶复合材料的准静态单轴压缩变形和断裂行为. 结果表明,复合材料的轴向压缩断裂强度达到了1270MPa,在压缩条件下复合材料的断裂发生在弹性变形阶段,断裂前观察不到塑性变形;试样发生纵向劈裂和剪切断裂;三维连通网状结构SiC陶瓷是主要的承载单元,断口形貌为层片状、台阶式的解理断裂;非晶合金发生粘性流动,在变形过程中形成纹脉状断口形貌,出现典型的热软化效应.     

工业纯钛TA2热变形过程的流变行为本构方程

利用Gleeble-3800热模拟实验机研究了工业纯钛TA2的热变形行为.变形温度为750～1000℃,步长50℃,应变速率分别为0.01、0.1、1和10 s-1.实验结果表明,TA2在热压缩变形过程中发生了加工硬化以及动态回复、动态再结晶.随着变形温度的降低和应变速率的增加,流变应力逐渐增加.为了准确预测TA2的高温流变行为,基于实验数据和双曲正弦Arrhe-nius模型构建了考虑应变影响的本构方程,本构方程中材料常数α、n、Q、lnA与应变之间存在6阶多项式关系.本文所提出考虑应变影响的本构方程可以用于研究工业纯钛TA2的高温流变行为.     

冷却条件对Fe-Si-B非晶态合金内场分布函数的影响

以示差热分析(DTA)和穆斯堡尔谱学(MS)研究了冷却条件对Fe-Si-B非晶态合金微观结构及热稳定性的影响。实验结果表明,在形成非晶的临界冷却条件下,冷速增大,非晶态合金的热稳定性有所改变,但并不能显著改变非晶态合金的微观结构;与微晶模型相比,硬球无规混乱密堆积(DRPH8)模型较为符合实际。