非晶合金材料的变形与断裂

系统地研究了不同非晶合金材料的拉伸、压缩变形与断裂特征,总结了不同非晶合金材料拉伸与压缩断裂的不对称性,在此基础上提出了一个新的参数α=τ0/σ0和统一拉伸断裂准则,将最大正应力准则、屈特加准则、莫尔-库仑准则和范米塞斯准则有机地统一起来．观察到具有剪切变形行为的非晶合金,其压缩塑性随样品的高径比减小而逐渐增加;提出了剪切带旋转机制来解释具有高塑性非晶合金材料压缩变形过程中剪切带的偏转,总结了钨丝和原位析出枝晶对非晶合金复合材料韧化效果的不同作用,讨论非晶合金材料压缩剪切断裂、劈裂和破碎的竞争关系,采用动态断裂理论解释了某些脆性非晶合金解理断裂表面上的规则纳米尺度断裂台阶的形成;提出了α=τ0/σ0是控制非晶合金发生剪切变形与断裂、劈裂以及破碎失效与否的本征参数．     

前言·块体非晶合金

块体非晶合金具有独特的物理和化学性能,例如高强度、优良的磁性和超塑性以及高耐腐蚀性能等,在很多领域具有潜在的应用前景．在过去的十年中,块体非晶合金领域的研究获得了国家重点基础研究发展计划及国家自然科学基金重点项目的资助,在对非晶合金的原子结构、变形行为和非晶形成能力的研究以及具有高非晶形成能力的新型合金体系的开发等方面开展了大量的工作．基于近年来块体非晶合金的研究进展,目前国际非晶合金领域的研究重点和热点如下：     

非晶合金材料科学前沿论坛专题·编者按

正非晶合金材料是近几十年采用现代冶金凝固技术和合金设计理念开发出的新型高性能金属合金材料.非晶合金具有长程无序、短程有序结构特征,导致这类材料有极端和奇异的宏观物理性质,如玻璃转变、优异力学性能(接近理论极限的强度)、抗腐蚀等化学性能、流变局域化、复杂的动力学行为等;另一方面,非晶的无序结构使得经典的固体物理和材料科学的范式和理论基本不能用于理解和描述非晶合金材料.因此,非晶合金材料的出现对传统固体物理和材料理论框架提出了挑战,成为材料科学和技术研究的前沿课题.特别是块体非晶合金材料具有显著优于常规金属材料的特质,在高技术、国防、信息和能源领域等方面有着重要的应用.因此,非晶合金材料促进了凝聚态物理研究的发展.     

结构弛豫对铁基非晶合金退火脆化的影响

本文研究了铁基非晶合金 Fe_(78)B_(13)Si_9在退火过程中的延—脆转变行为,用等温加热的方法测定了 Fe_(78)B_(13)Si_9非晶合金的脆化时间、脆化温度和脆化激活能。用内耗法测定了 Fe_(78)B_(13)Si_9非晶合金结构弛豫温度范围及结构弛豫激活能。据脆化过程、晶化过程和结构弛豫过程温度范围和激活能的对比,认为 Fe_(78)B_(13)Si_9非晶合金的退火脆化与晶化无关。而与退火过程中的结构弛豫过程有关。     

块体非晶合金的室温力学行为研究新进展

块体非晶合金由于具有优异的力学性能、物理性能、化学性能,从而得到广泛研究.本文综述了块体非晶合金室温力学行为研究的最新进展,详细介绍了块体非晶合金的室温塑性、屈服行为以及变性机制.     

含孔洞大块非晶合金变形行为的数值研究

建立能够描述静水压力影响和塑性体积膨胀的率相关的大块非晶合金本构模型.通过编写ABAQUS材料用户子程序VUMAT,对含不同形态孔洞的Zr基大块非晶合金的变形行为进行有限元分析,并对其细观变化规律进行研究.     

Zr基非晶合金准静态压缩下的多重剪切带行为

利用IUTM和SEM研究了Zr-Ti-Ni-Cu块状非晶合金的准静态单轴压缩变形和断裂行为. 研究表明:该合金的室温压缩变形过程主要表现为弹性和塑性变形,塑性变形阶段没有加工硬化现象. 在准静态压缩条件下Zr基非晶合金表现出多重剪切效应,提高了塑性. 微观研究证明,剪切带的滑移分枝与相互交叉是非晶合金塑性提高的主要机制. 沿着剪切带发现了微空洞和微裂纹,剪切带的形成与自由体积的合并有关. 塑性变形过程中形成脉纹状断口形貌,受力状态的不同脉状花纹表现为不同的形式.     

Zr基与Ti基非晶合金的不同划痕变形行为

采用痕法研究了Zr47.9Ti0.3Ni3.1Cu39.3Al9.4与Ti40Zr25Be30Cr5两种非晶合金的塑性变特征,考查了载荷与痕速度对塑性变特征的影响.结果表明两种铸态非晶合金样品的剪切带表现出同的特征：Ti非晶合金在痕两侧剪切带现分枝特征,随着载荷和痕速度的增加,出现多重分枝和混乱分特征;而Zr非晶合金的剪切带特征以一次剪切带为主,随载荷和痕速度增加,剪切带特征向单一、平滑趋势转变.进一研究了弛豫对Zr非晶合金痕变特征的影响,发现弛豫使Zr非晶合金剪切带向分枝特征转变.从自由体积观点探讨了两种合金中同剪切带特征的和演制.     

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。     

晶化分数对Zr基块体非晶基复相材料力学性能的影响

采用脉冲电流预处理外加等温退火,制备得到了具有不同晶化分数的Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5块体非晶基复相材料,并通过x射线衍射法和差示扫描量热法分析材料析出的物相及其晶化分数,通过显微硬度、单轴压缩实验和扫描电子显微镜（SEM）研究材料的力学性能演变．结果表明：经处理后的合金首先析出准晶相,然后析出Be2Zr,Zr2Cu和FCC等物相;在晶化初期,合金的断裂强度和塑性应变量随晶化分数的增加而增加,当晶化分数为8．2％时,塑性变形量达6．3％．当晶化分数进一步增加时,断裂强度和塑性变形量均快速降低．扫描电子显微镜观察分析结果表明,随晶化分数的增加,合金的断裂模式则由剪切断裂转变为劈裂和解理脆性断裂．实验结果表明通过控制退火时间等参数可优化块体非晶基复相材料的力学性能．     

完全烧结牙科氧化锆陶瓷延性域铣削的研究

为提高完全烧结牙科氧化锆陶瓷的加工质量,降低加工成本,进行了陶瓷铣削的延性域试验研究. 根据小切削量条件推导得出铣削深度与其它切削参数的关系式,同时根据能量法估算出理论脆延转变临界切削深度值. 进行了不同铣削深度下的铣削试验;利用扫描电镜观测代表不同铣削深度的试样表面形貌,得出陶瓷的实际脆延转变临界铣削深度值. 根据试验的结果,综合运用应力均布效应理论和滑移理论阐释了陶瓷铣削脆延转变的机理. 通过切削力、切削温度、表面粗糙度和表面残余应力的测量和分析,研究了陶瓷延性域铣削的性能. 切削性能研究结果表明陶瓷延性域铣削可行,实现了高质量的表面加工.      

低温奥氏体钢韧度计算设计

研究了低温奥氏体钢的韧脆转变规律和三个重要特征参量 :室温冲击韧度A30 0KV,韧脆转变温度和韧脆转变曲线斜率KC 根据实验结果 ,经计算机处理得到定量计算式 :A30 0KV =f(Me) ,AKV(J) =A30 0KVexp -B 30 0 -TK30 02 ,B是合金元素和温度的函数 经验证 ,计算结果是满意的 ,可应用于低温奥氏体钢的冲击韧度计算和设计     

Q390高强低合金厚板控制轧制工艺

通过模拟实验研究了控制轧制工艺对Q390高强度低合金厚板结构用钢显微组织和力学性能的影响;通过组织分析和力学性能检测表明采用本研究所设定的控制轧制工艺试验轧制的50 mm厚板,其Rm>517 MPa,ReL>382 MPa,韧脆转变温度介于-60℃至-70℃之间,达到了GB/T1591—94的要求.在Nb(C,N)完全固溶温度以下保温有利于提高钢板的低温韧性;在相同的精轧总压下量和空冷制度下,轧制道次及介于830~780℃的终轧温度对于钢板的组织性能影响不大.     

氢对步冷前后2（1／4）Cr—1Mo压力容器钢韧脆转变行为的影响

研究了2(1/4)Cr-1Mo压力容器钢步冷前后氢对韧脆转变的影响及冲击载荷下氢脆与回火脆的关系.结果发现:氢使回火脆化前后韧脆转变温度升高,氢的作用大小与回火脆倾向有关,最后提出韧脆转变模型,对两脆化的作用进行了分析.     

Y含量对Mg-Zn-Y非晶合金性能的影响

通过铜模铸造法和熔融纺丝技术合成了具有生物医学应用性能的可生物降解Mg-Zn-Y非晶合金（MGs）。在体外研究了钇（Y）含量对Mg基非晶合金的形成、热稳定性、硬度、耐腐蚀性和细胞相容性的影响。通过细胞毒性测试（MTT）、凋亡测试和细胞骨架染色测定的结果发现,Mg-Zn-Y非晶合金具有良好的生物相容性,可以作为可生物降解材料。     

22NiMoCr3-7钢椭圆裂纹体断裂预测

采用ABAQUS有限元分析软件对核压力容器用22NiMoCr3-7钢椭圆裂纹体进行弹塑性数值计算,用J-A2双参数描述韧-脆转变温度区椭圆裂纹前沿的应力场,根据RKR断裂准则预测椭圆裂纹扩展的起始点和材料韧-脆转变参考温度.结果表明:载荷一定时,随着温度的上升,J积分和约束参数A2也相应提高,温度对J积分的影响比对约束参数A2的影响要大;浅椭圆裂纹的最大J积分值出现在最深点处,而半圆裂纹则出现在表面点附近;根据RKR准则和J-A2三项解建立断裂预测公式,可以将标准三点弯曲试样的断裂韧性测试数据转移应用到带表面裂纹构件的断裂评估,为解决工程实际问题提供一种实用方法.     

高温有序金属间化合物研究的新进展

以铝化物为基的有序金属间化合物具有优异的抗高温氧化和热腐蚀的性能,作为高温下工作的结构材料是很有吸收力的。然而在许多情况下,脆性断裂和低的断裂抗力限制了它们作为有实用价值的工程材料。系统地研究了有序间化合物合金的脆性断裂行为,并弄清了脆性断裂的内在和外在的一些控制因素。第一原理计算和原子结构模拟的新近研究结果能进一步帮助了解金属间化合物的原子结合键性质、位错组态和合金元素的作用。对基本问题的更好了     

近年来中国共产党执政文化研究新进展

近年来围绕执政文化这一课题,理论界开始出现了一些引人注目的学术成果。主要集中在执政文化的内涵、特征和功能,党的执政文化的理论构建与创新发展,党的执政文化建设的当代语境与路径选择等方面。梳理这些研究成果和进展,对于深化党的执政文化理论研究,推进该领域研究创新是很有必要的。     

切花品质评价的标准

对切花品质的评价受主、客观因素的影响，而且评价标准也是可变的。有些质量参数在采收时，即可观察到，而有些参数如花的开放程度、持久度、品种特性的表现程度只能最终由消费者来评断。在此，就切花品质评价的标准进行探讨