姚佩
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寇生中
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李春燕
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赵燕春
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袁小鹏
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蒲永亮
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谢启慧
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高记鹏
稀有金属
采用统计学方法研究了应变速率对Zr67.76Cu11.94Ni8.30Al12非晶复合材料力学性能及锯齿流变行为的影响.结果表明:随着应变速率的增加,材料的塑性应变减小,抗压强度下降;同时应力降幅△σ的锯齿分布从单调下降分布转变为峰状分布,应力降幅的频数由小应力降幅区间向大应力降幅区间过渡,单位塑性应变的锯齿频数M呈下降趋势,试棒侧面剪切带数量减少且相互交割、分支、阻止作用明显减弱,此时,由多重剪切带扩展转变为单一剪切带扩展,使得材料的力学性能迅速下降.
关键词:
应变速率
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非晶复合材料
,
力学性能
,
锯齿流变
赵燕春
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袁小鹏
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寇生中
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赵志平
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罗文涛
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李春燕
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袁子洲
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.03.014
利用“形变诱导相变机制”对非晶基体同时增强增韧，采用悬浮熔炼-铜模吸铸法制备了 Ti 基非晶复合材料.在此基础上，通过半固态处理工艺对凝固过程动力学控制优化组织，研究了半固态处理对试样的组织和力学行为的影响.结果表明，铸态试样组织为过冷奥氏体相、热致马氏体相和非晶复合结构，应力加载形变过程中通过形状记忆晶相 TRIP 效应对非晶基体增韧，表现为加工硬化行为.铸态试样的心部组织为较粗大的树枝晶，且生长不均匀；经半固态处理后，先析出相按照尖角溶解平面析出长大形式近球化，形成等轴晶，并在磁悬浮搅拌作用下均匀化，获得奥氏体相晶粒细小、圆整度高、组织致密，复合材料组织得到有效优化，(Ti0．5 Ni0．48 Co0．02)80 Cu20合金断裂强度和塑性变形量由2582 MPa 和15％分别提高至2745 MPa和21．5％.
关键词:
非晶复合材料
,
形变诱导相变
,
半固态处理
,
组织
,
力学性能
赵燕春
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寇生中
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袁小鹏
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李春燕
,
蒲永亮
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徐娇
,
于朋
稀有金属
选择Cu50-xZr40+xAl5Nb5 (x=0,2,4,6)合金,研究主要元素成分变化对非晶形成能力和组织的影响,分析了组织结构和力学性能的关系.结果表明,玻璃形成最优成分为Cu46Zr44Al5Nb5,△Tx、Trg、y参数分别为51.9K,0.60,0.401,具有良好的热稳定性.全非晶结构的Cu46Zr44Al5Nb5合金其断裂强度高达1811 MPa,无明显宏观塑性变形;断口表面较平整,且伴有明显的脉络状花样大面积的分布在断面上,扩展方向一致.非晶-晶体复合结构的Cu44Zr46Al5Nb5合金具有较好综合力学性能,其断裂强度达到1747 MPa,塑性应变为3.94％;断口平滑区分布着大面积细密且深的脉络状花样,剪切带宽度约为40 μm,与压缩轴向约成45°.Cu44Zr46Al5Nb5合金析出结晶相的尺寸小于剪切带的宽度,且分布均匀,外力加载时对非晶基体起到一定的增韧作用.结晶相的组织结构和尺寸分布决定了非晶-晶体复合材料的力学行为.
关键词:
块体金属玻璃
,
非晶形成能力
,
组织
,
力学性能
赵燕春
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寇生中
,
袁小鹏
,
李春燕
,
于朋
,
蒲永亮
,
徐娇
稀有金属
采用悬浮熔炼-水冷铜模吸铸法制备不同直径的Cu46Zr44Al5Nb5非晶合金,并研究其非晶形成能力和力学性能.XRD分析、DSC曲线和透射电镜的选区电子衍射花样结果表明,直径分别为3,4,6mm的合金棒均为全非晶结构,该合金成分具有良好的玻璃形成能力和热稳定性,其过冷液相区宽度和约化玻璃转变温度分别为52 K和0.60.由TTT曲线计算得出合金的玻璃形成临界冷却速率为3.985 K/s.不同尺寸合金棒凝固过程中的冷却速率不同,导致制得不同直径合金棒的X衍射峰强度、晶化焓和断裂强度呈现显著差异.
关键词:
块体非晶合金
,
非晶形成能力
,
力学性能
,
临界冷却速率
徐娇
,
寇生中
,
赵燕春
,
袁小鹏
,
李春燕
,
张亚娟
,
蒲永亮
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.08.008
利用铜模吸铸法制备(Zr0.72 Cu0.28)100-x Alx (x=0,2,4,6,8,10,12和14)合金棒状试样,研究了合金的非晶形成能力和析出相与力学性能之间的关系。结果表明,随着Al含量增加,非晶形成能力提高；析出相体积分数和尺寸减小,分布更加均匀；综合力学性能逐渐提高,x=12时抗压强度和塑性应变均达到最高值,分别为1773 MPa和7.45%。
关键词:
非晶复合材料
,
非晶形成能力
,
Al含量
,
析出相
,
力学性能
袁小鹏
,
寇生中
,
赵燕春
,
李春燕
,
于朋
,
蒲永亮
,
徐娇
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.05.010
通过磁悬浮熔炼-水冷铜模吸铸法制备了Cu46Zr44Al5Nb5块体非晶合金,并研究其变温晶化行为和等温晶化行为,运用Kissinger法和FWO法分别计算出各特征激活能和阶段激活能,考察了不同加热速度下晶化体积分数和晶化温度、晶化激活能的关系,并绘制了TTT曲线并计算非晶形成的临界冷却速率.结果表明,运用Kissinger法得到玻璃转变激活能Eg为231.96 kJ·mo1-1、晶化初始激活能Ex为351.39kJ.mo1-1、晶化峰的激活能E.为401.36 kJ·mol-1,Cu46Zr4Al5Nb5 BMG具有良好的热稳定性,由TTT曲线计算非晶形成的临界冷却速率约为3.985 K.s-1.晶化类型主要为扩散控制的共晶型转变,随着晶化量的增大,阶段激活能呈减小的趋势.初始晶化阶段的晶化温度较高,主要是形核和微小晶粒的长大,需要克服较大的能量势垒,而随着温度的降低,晶粒的不断形成,晶化过程演变为主要以形核为主,所需要克服的能量势垒相应减小.在Tx+100℃等温晶化退火,析出Cu10Zr7和AlCu2Zr共晶相,随着保温时间的延长,析出相的尺寸和体积分数逐渐增加.
关键词:
块体非晶合金
,
变温晶化
,
等温晶化
李春燕
,
寇生中
,
赵燕春
,
袁小鹏
,
袁子洲
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.15.001
介绍了微成形技术的基本特点及主要研究领域,指出非晶合金材料是一种比较理想的微成形材料.综述了块体非晶合金材料应用到微成形领域的优点以及块体非晶微成形技术的最新研究进展,并阐述了块体非晶合金微成形技术的发展趋势,指出了新的发展方向.
关键词:
块体非晶合金(BMGs)
,
微成形技术
,
非晶合金微型零件
,
研究现状
,
发展趋势
李春燕
,
寇生中
,
赵燕春
,
袁小鹏
,
袁子洲
材料热处理学报
在TC4钛合金表面利用激光熔覆Co基合金粉末涂层,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和洛氏硬度计研究涂层的微观组织及力学性能.结果表明:当扫描速度固定为400 mm/s,激光功率为1.3、1.5、1.7 kW熔覆时,涂层与基体之间都实现了冶金结合.其中,激光功率为1.5 kW时熔覆效果最好,熔覆层内组织均匀致密无气孔和裂纹等缺陷.激光功率为1.3 kW时,熔覆层内出现了裂纹.当激光功率固定为1.5 kW,扫描速度为300、350、400 mm/s时,熔覆层和基体的结合情况良好,熔覆层内组织均匀致密无缺陷.随着激光功率和扫描速度的增大,涂层表面硬度呈减小的趋势,但都高于TC4基体硬度的两倍左右,表明在TC4表面激光熔覆Co基合金粉末涂层可以显著提高其硬度.
关键词:
钛合金
,
激光熔覆
,
钴基合金粉末
,
微观组织
,
硬度
李春燕
,
寇生中
,
赵燕春
,
袁小鹏
,
袁子洲
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2015.07.005
在钛合金 TC4(Ti-6Al-4V)表面利用激光熔覆 Co-WC 复合涂层,利用扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和硬度计研究涂层的微观组织及力学性能.结果表明,Co ＋15％ WC、Co ＋30％ WC 及 Co ＋45％WC 试样熔覆层与基体都实现了冶金结合,表层激光熔覆层涂层内组织均匀致密,没有气孔、裂纹等缺陷.而 Co＋60％WC 试样虽然熔覆层与基体界面也为冶金结合,但是熔覆层内发生了开裂.激光熔覆 Co-WC复合熔覆层的宏观洛氏硬度较 TC4基体提升了2~3倍,合金粉末中 WC 的含量比例越高,熔覆涂层试样的宏观洛氏硬度的提升越明显.4种熔覆试样从基体到熔覆层表面,其显微硬度都是逐渐升高的趋势,熔覆层表面显微硬度达到 TC4基体的显微硬度的近 3倍.在 Co 基合金粉末中添加 WC 的最大含量为45％,高于45％之后,熔覆层显微硬度值下降.
关键词:
钛合金
,
激光熔覆
,
钴基合金粉末
,
组织
,
硬度
李春燕
,
寇生中
,
赵燕春
,
袁小鹏
,
袁子洲
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2015.04.002
用铜模吸铸法制备了(Zr64.8/90 Cu 14.85/90Ni10.35/90)90+xAl10-x(x=-4,-3,-2,0,2,4,6)块体合金,利用X射线衍射仪(XRD)、万能试验机、显微硬度计和扫描电镜(SEM)研究了Al含量对Zr基块体非晶合金力学性能的影响.结果表明:随着AL含量的减小,合金先是从非晶相为主的非晶/晶体复合材料转变为完全非晶材料,接着转变为以晶体相为主的非晶/晶体复合材料,最后转变为完全晶体材料.表明通过调整Al的含量,可以制备出具有完全非晶结构的Zr基块体非晶合金.当x=-2时,即合金成分为Zr63.36 Cu14.52 Ni10.12 Al12时,合金为完全非晶结构,该合金的室温压缩塑性应变达到20.6％,应力-应变曲线体现出了“加工硬化”特性,屈服强度οs、极限强度οm和断裂强度οf分别为1740.6,2030.7和1510.5 MPa.表明通过调整Al的含量,可以制备出具有优良室温压缩塑性的Zr基块体非晶合金.随着Al含量的减小,合金试样的显微硬度的总体趋势为先增大再减小.当x=2时,合金为非晶/晶体复合材料,该合金具有较高的显微硬度HV719.8.
关键词:
Zr基块体非晶合金
,
力学性能
,
塑性应变
,
加工硬化
,
显微硬度
