导　　师： 谢盛辉

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 非晶合金是指固态合金中原子的三维空间结构呈现无序排列的合金。由于非晶合金不存在空位、位错等结构缺陷,使其具有很多独特和优异的力学、物理和化学性能,例如高强度、高断裂韧性、高硬度、大弹性极限、低弹性模量等。但非晶合金却存在一个致命的缺陷-应变软化,这极大的限制了其作为结构材料的应用。因此非晶合金的复合化是目前解决非晶合金应变软化的主要突破方向。本论文我们设计并制备了新的TiNiNbZr和CuZrNb两种非晶复合材料,使其分别具有NiTi相和CuZr相。并通过控制制备工艺使获得的样品具有形变诱导相变的效应即TRIP(Transformation-Induced Plasticity)效应,发现两种非晶合金样品都具有优异的室温塑性变形能力并伴随明显的应变硬化现象。全新设计高Nb含量的TiNiNbZr合金含有约15%(vol)B2相,具有22.1%的工程塑性应变和高达2400MPa的抗压强度。合金的微观组织为Ni-Nb-β枝晶、B2-Ni-Ti形状记忆相和非晶基体。变形时晶态相内部产生的位错和严重的晶格畸变,导致合金具有应变硬化行为。晶内变形及对多重剪切带的诱导作用,抑制了单一剪切带的失稳扩展,从而使合金具有大的塑性应变。通过控制样品尺寸,成功制备了直径为1.0mm,1.5mm,2.0mm,2.5mm的棒状CuZrNb非晶复合材料。复合材料由非晶基体和直径约为200nm的B2-CuZr马氏体相组成,样品具有良好的塑性变形能力和优异的应变硬化效果。复合材料的塑性变形能力随B2相的增多呈现先增多后减小的趋势,当样品直径达到1.5mm时样品含有约15%(vol)B2相,具有最高的抗压强度和11.3%的最大塑性变形,并伴随明显的应变硬化。研究表明,相变吸收弹性应变能,塑性晶体相内部的高密度位错和挛晶变形,以及非晶/晶相界面的应力集中,是引起非晶复合材料优异力学变形行为的本质原因。本研究通过合金成分设计成功制�

关 键 词： 非晶合金复合材料 加工硬化 马氏体 室温塑性 剪切带

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