铁基块体非晶合金论文-李剑斌,李宏伟,马林,陶聪,李宁

铁基块体非晶合金论文-李剑斌,李宏伟,马林,陶聪,李宁

导读:本文包含了铁基块体非晶合金论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:Fe基块体非晶合金,制备工艺,研究进展

铁基块体非晶合金论文文献综述

李剑斌,李宏伟,马林,陶聪,李宁[1](2019)在《Fe基块体非晶合金制备工艺的研究概况》一文中研究指出Fe基块体非晶合金由于具有优良的性能且铁资源丰富,成本较低,因此得到了研究者的广泛关注。然而,Fe基块体较差的非晶形成能力阻碍了其走向工业化生产及商业化应用。本文归纳了目前Fe基块体非晶合金在制备工艺方面的研究进展,详细阐述了各制备工艺的原理、优缺点以及当前制备Fe基块体非晶合金的情况,期望为制备Fe基块体非晶合金提供一些参考。(本文来源于《铸造》期刊2019年10期)

平志海[2](2019)在《非晶合金的形变机理研究及CuZr基块体非晶合金的制备》一文中研究指出自块体非晶合金被首次发现以来,就因其优异的理化性质和力学性能备受青睐。非晶合金这特有的性能来源其与生俱来的原子结构:短程有序,长程无序。然而大部分的非晶合金都有较差的室温塑性,即较脆,这一缺陷也极大地制约了此类材料的进一步开发和应用。时至今日,对非晶合金微观结构的探索和塑性流动机制的研究一直是人们关注的热点,尽管已经提出众多结构模型和塑性流变理论,但还没有一个理论或模型能完整诠释非晶合金在其服役过程中所表现出来的力学、物理及化学行为。本文一方面,基于经典的BDT逾渗理论和已有的非晶合金塑性流变理论模型,提出了以非晶合金为逾渗体系的新的非晶合金塑性屈服逾渗模型,对非晶合金的屈服行为进行了微观研究。另一方面,从非晶合金拉伸和压缩的宏观断裂特性出发,分析了不同屈服准则在非晶合金拉压实验过程中的适用性。另外,研制了一些新颖块体非晶合金。本文主要内容和研究结果总结如下:1)首先介绍了非晶合金的研究历程、性能和应用,以及重要的结构模型等;其次详细地分析了非晶合金中两种重要的流变现象和相关流变理论模型与逾渗理论;最后建立了一个新的非晶合金屈服的逾渗模型,并细致研究了非晶合金韧脆转变的临界现象。2)以非晶领域内的自由体积理论、STZ理论和流变单元理论为基础,基于经典的BDT逾渗理论,建立了非晶合金塑性屈服的逾渗模型,并提出几个有意义的微观结构参数。3)研究中发现,非晶合金的塑性变形能力与其内部的结构“缺陷”——流变单元的尺寸和分布有关。通过对94种不同体系不同成分的非晶合金进行韧脆转变机理研究,发现同一体系的非晶合金,其内部的流变单元尺寸受合金成分内主要占比的元素影响。还发现非晶合金的韧脆转变阈值(φSC~0.515)与其塑性屈服的临界约化自由体积x~0.024类似,都是非晶合金的固有性质。4)非晶合金的剪切断裂的拉压不对称性源于其独特的微观原子结构,但利用改进后的Mohr-Coulomb(M-C)准则、Drucker-Prager(D-P)准则和新发展的椭圆准则却能很好地解释这种独特现象。将改进后的叁种准则所计算的预测值与拉压实验的实验值比较,发现单轴压应力作用下,D-P准则更适用作为非晶合金的屈服准则;单轴拉应力作用下,椭圆准则更适用。5)成功研制了 Cu45Zr55-xAlx(x=5、6、7、8、9和10 at.%)块体非晶合金系,最大非晶临界直径不低于8 mm。(本文来源于《湘潭大学》期刊2019-06-01)

廖振龙[3](2019)在《Zr基块体非晶合金的摩擦磨损行为及机理研究》一文中研究指出耐磨性能是材料在工程应用中的一个重要性能指标。为了促进非晶合金在结构材料领域中的应用,本文以Zr基块体非晶合金为研究对象,系统研究了合金成分、结构以及对偶件形状参数等条件对Zr基块体非晶合金摩擦磨损行为及机理的影响。首先,研究了合金成分对Zr基非晶合金干摩擦磨损行为及机理的影响。Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)、Zr_(53)Al_(16)Co_(23.25)Ag_(7.75)、Zr_(53)Al_(16)Co_(31)和Zr_(53)Al_(16)Co_(26)Pt_5块体非晶合金的比磨损速率在14.25-18×10~(-8) mm~3·mm~(-1)·N~(-1)之间变化,摩擦系数约为0.6-0.7,磨损机制均为磨粒磨损和氧化磨损。不同合金成分的Zr基非晶合金具有不同的硬度和泊松比,其耐磨性受到硬度和韧性协同作用影响。此外,实验研究发现Pd基、Fe基、Ti基、Hf基、Zr基和Mg基等非晶合金的耐磨性与硬度和泊松比存在相关性,硬度和泊松比越高,非晶合金的耐磨性越好。其次,研究了对偶件尺寸对Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)块体非晶合金的微刮擦行为及机理的影响。随着对偶件尺寸从毫米级别减小到微米级别,Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)块体非晶合金在微刮擦条件下的磨损机制均为磨粒磨损,并没有出现干摩擦条件下的氧化磨损现象。Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)块体非晶合金的应力分布模拟计算结果表明,非晶合金在低应力条件下的应力集中主要分布在样品表面,刮擦损伤主要受塑性变形控制;在高应力条件下,应力集中则主要分布在距离样品表面一定深度的亚表层区域,此时其刮擦行为则主要以剪切带和微裂纹的形核与扩展为主。最后,采用真空热处理获得不同退火态的Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)合金样品,研究合金结构对Zr基非晶合金干摩擦磨损行为及机理的影响。实验结果表明,随着退火温度的升高,Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)合金的比磨损速率降低,磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损共同控制。真空退火处理降低了Zr_(55)Al_(10)Ni_5Cu_(30)合金在摩擦过程中的抗氧化性,退火温度越高,合金样品在摩擦过程中的氧化现象越明显。非晶合金的硬度随着退火温度的升高而提高,当非晶合金出现晶化现象时硬度显着提高,这与摩擦过程表面生成更多的高硬度的氧化物有关。综上所述,Zr基块体非晶合金的比磨损速率主要是硬度和泊松比协同作用的结果,其磨损失效方式与磨痕的应力分布状态密切相关,并且可以通过非晶合金的结构驰豫和结晶来进一步增强Zr基块体非晶合金的耐磨性。(本文来源于《福建工程学院》期刊2019-06-01)

何梦园[4](2019)在《氢对锆基块体非晶合金力学性能的影响》一文中研究指出非晶合金结构中存在许多松散的原子团簇和自由体积,可提供潜在的氢占位与扩散通道,是一类潜在储氢、透氢材料,而在实际应用时除考虑上述性能外,还需关注不同氢含量下的非晶合金力学性能,但目前针对该方向仍缺少足够的实验数据与机制研究。另外,氢也可以作为一种探针用于非晶合金的微观结构和本质的研究。因此,氢与非晶合金的相互作用的研究已成为非晶合金领域的又一研究方向。本文以Zr基块体非晶合金为研究对象,采用氢氩等离子电弧熔炼法,制备了不同氢含量的Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5、Zr_(64)Cu_(24)Al_(12)和Zr_(66)Cu_(22)Al_(12)叁种典型块体非晶合金,系统研究了氢对Zr基块体非晶合金微观结构、纳米压痕变形行为、室温与高温压缩性能等方面的影响规律,并进一步分析了其影响产生的原因。研究结果表明:(1)含氢合金仍能保持完全非晶态结构,并且氢的添加使Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5块体非晶合金的过冷液相区宽度增加6℃。(2)氢的添加使Zr基块体非晶合金维氏硬度明显下降,压痕周围剪切带增多;Zr基块体非晶合金的纳米压痕硬度与弹性模量也随着氢含量的增加而显着降低;不同氢含量的Zr基块体非晶合金的纳米压痕载荷-位移曲线加载部分均出现不同程度的锯齿流变现象,随着氢含量的增多,曲线上台阶数目减少、宽度降低,锯齿流变现象逐渐减弱,从剪切带形成过程的角度,此影响与加载速率增加的压入过程影响等效;不同氢含量的Zr基块体非晶合金均表现出了室温蠕变现象,而且蠕变位移和蠕变应力指数均随着氢含量的增多而增大;氢的添加使Zr基块体非晶合金纳米压痕加载阶段与保载阶段的激活能、剪切转变区体积以及所含原子数等内部流变单元参数均增加,表明氢的添加使非晶合金内部更加“活跃”,促进剪切带的孕育与增殖,塑性变形更加容易进行;此外,Zr含量的增加会促进这种氢致软化行为的进行,而组元数的增加则会使其延缓。(3)随氢含量的增多,Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5块体非晶合金室温塑性得到明显的提高,其压缩锯齿流变中的应力降幅也随之逐渐趋于稳定在较小范围值内,相对应的断口形貌中的脉络状花纹分布逐渐紧密,侧面剪切带也随之增多,且相互交割、分支、阻止现象明显增多。(4)Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5块体非晶合金在过冷液相区的热变形行为对氢含量的变化非常敏感,在0.017wt.%氢含量时,氢能够使合金的流变应力显着降低,而当氢含量超过0.017wt.%时,流变应力反而增大,是由于非晶合金局部晶化,产生纳米晶所导致的。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-05-25)

吴克楠[5](2019)在《铁基块体非晶态合金磁热效应的研究》一文中研究指出不同于传统的制冷技术,磁制冷是运用工质的磁热效应进行制冷的一种新型制冷模式,具有效率高、噪音小和绿色无污染的优点。铁基非晶磁热材料以其较低的磁滞和热滞,较好的耐腐蚀性以及低廉的成本,近些年已成为磁热工质材料的热点之一。本论文的工作主要针对铁基块体非晶态合金的磁热性能展开研究,具体包括以下两部分:(1)具有近室温磁热效应的Fe_71Mo_9P_13C_7块体非晶态合金磁热性能的研究。实验中利用Fluxing和J-Quenching技术成功制备出临界尺寸为1.3 mm的Fe_71Mo_9P_13C_7块体非晶态合金。Fe_71Mo_9P_13C_7块体非晶态合金样品的饱和磁化强度为0.55 T。在最大外加磁场5 T时,该块体非晶态合金的最大等温磁熵变为2.57 J/(kg K),制冷能力为305.57 J/kg。相比于其它铁基非晶态合金,Fe_71Mo_9P_13C_7的磁热性能并不是很突出,这可能是由于Fe原子和Mo原子间发生的反铁磁性耦合所导致。但Fe_71Mo_9P_13C_7块体非晶态合金的居里温度低至355 K,接近室温,因此有望用于室温磁制冷,具有重要的应用价值。(2)Fe_25Co_25Ni_25Mo_5P_10B_10高熵块体非晶态合金磁热性能的研究。通过Fluxing提纯以及J-Quenching技术我们成功制备出了直径约为1.2 mm的Fe_25Co_25Ni_25Mo_5P_10B_10高熵块体非晶态合金棒。测试结果表明,Fe_25Co_25Ni_25Mo_5P_10B_10高熵块体非晶态合金的居里温度为560 K,外加磁场为1.5 T时的最大磁熵变值为0.80 J/(kg K),制冷能力为135.4 J/kg;5 T磁场下的最大磁熵变值为1.88 J/(kg K),制冷能力为310.2 J/kg。与其它非晶态合金磁热性能的对比表明,高熵效应对目前高熵块体非晶态合金的磁熵变值似乎并没有促进作用,但高熵效应使得目前高熵块体非晶态合金的磁熵变随温度变化曲线具有较大的半高宽温度区间,从而导致较大的制冷能力。(本文来源于《新疆大学》期刊2019-05-23)

钟雄雄[6](2019)在《Zr-基块体非晶合金搅拌摩擦焊研究》一文中研究指出目前关于块体非晶合金搅拌摩擦焊的研究主要集中在工艺参数对焊缝显微结构和力学性能的影响方面,但是与焊缝成形密切相关的焊缝金属塑性流动行为研究鲜有报道。焊缝金属的塑性流动行为能直接影响焊后试样的焊缝宏观形貌和力学性能,所以对其进行系统的研究对块体非晶合金搅拌摩擦焊具有重要意义。首先,本文利用“示踪材料法”研究了不同形貌焊缝在形成过程中的塑性流动行为。通过控制变量法只改变进给速度,得到“完整型”、“孔洞型”、“隧道型”焊缝。根据焊接前后不同形貌焊缝在水平和厚度方向上的示踪材料位置及形貌变化,分析了焊接过程中焊缝金属的塑性流动行为和焊缝缺陷的形成、演化规律。最后根据焊缝金属塑性流动规律构建了“塑性流动”模型。模型中,随着进给速度增加,飞边逐渐增多,单位长度焊缝吸收热量降低,参与焊缝流动的塑化金属减少,且流动能力变差,缺陷随之产生。模型中,焊缝塑化金属在焊核区以“环状流动”形式传质、传热。轴肩影响区和搅拌针影响区交界处为“缺陷易发区”,搅拌针影响区前进侧底部为“难填补区”。当搅拌针插入非晶试样时,焊缝金属的“体积平衡”被破坏。为达到新的平衡状态,焊缝金属将沿着阻力最小的地方溢出,从而在“轴肩影响区”与“搅拌针影响区”交界处形成“瞬时空腔”,促使附近的塑化金属进行填补,最终引发塑化金属在焊核区内的“环状流动”。这是塑化金属流动的原始驱动力。其次,本文研究了焊后试样的力学性能。通过对“完整型”焊缝横截面进行显微硬度实验,分析了显微硬度及显微压痕形貌的变化规律。最后得到如下结论:焊后试样的力学性能与基体自由体积浓度密切相关。焊核区塑性流动剧烈,自由体积浓度最高,硬度较低,塑性较好;非焊核区自由体积受温度影响湮灭严重,自由体积浓度降低,硬度值较高,塑性变差。最后,本文研究了焊后试样在不同加载方式下的断裂行为。通过微调焊接参数,使焊接试样在不同的加载方式下发生断裂,观察断口形貌分析了不同区域的断裂形式及塑性变形能力。具体结论如下:“类扭转”型断裂焊核区为混合型断口,非焊核区为韧性断口。“类拉伸正断”型断裂焊核区为混合型断口,非焊核区为脆性断口。不同的加载方式下非晶合金的塑性变形能力不同,从断口形貌看,“类扭转”型断裂较“类拉伸正断”型断裂塑性变形能力更好。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-03-14)

宋艳玲,索忠源[7](2019)在《晶化行为对TiZr基块体非晶合金腐蚀性能的影响》一文中研究指出采用电化学方法研究了晶化行为对Ti35Zr30Be24Cu7.5Co3.5块体非晶合金在3mol/L HCl溶液中的腐蚀性能的影响。利用XRD、DSC和SEM对非晶合金的相组成、晶化行为及腐蚀形貌进行了分析。结果表明,Ti35Zr30Be24Cu7.5Co3.5非晶合金晶化后,由α-Ti+CuZr2+CoZr相组成;铸态非晶合金仍具有最佳的耐蚀性;经350℃退火1h后,合金部分晶化,自腐蚀电流密度与其非晶合金腐蚀电流密度在同一个数量级,耐腐蚀性能下降不大;晶化温度达到550℃时,合金完全晶化,耐蚀性变差。(本文来源于《特种铸造及有色合金》期刊2019年01期)

王金苗[8](2018)在《成分对Fe基块体非晶合金因瓦效应的影响研究》一文中研究指出因瓦效应是指某些磁性合金在居里温度以下或居里温度附近具有异常低的热膨胀系数的现象,最早在Fe_(65)Ni_(35)合金中发现,是迄今为止唯一获得诺贝尔物理学奖的冶金学成果。因瓦合金的低膨胀特性已获得了广泛应用,但由于传统因瓦合金均为面心立方结构,强度很低,仅500 MPa左右,在一些对强度要求较高的场合还是难以胜任。早期有很多Fe基非晶合金因瓦效应的报道,但均为薄带非晶,难以作为结构材料应用。Fe基块体非晶合金叁维尺寸均达到毫米级,具有优异的力学和耐腐蚀性能,强度多在3000MPa以上,热稳定性也优于早期的薄带非晶。本课题组之前发现(Fe_(71.2)B_(24)Y_(4.8))_(96)Nb_4具有明显的因瓦效应,并研究了各种结构变化对其的影响。本论文重在研究成分对Fe基块体非晶合金的影响,发现了一些重要的并且具有普遍意义的规律,这对深入理解因瓦效应的物理机制,以及进一步开发高强度低膨胀Fe基块体非晶具有很好的指导意义。采用单辊甩带和铜模喷铸法制备Fe基薄带样品和直径1 mm的Fe基块体样品,利用X射线衍射判定样品是否为非晶,利用热膨胀仪测试Fe基块体非晶的热膨胀行为,利用差热分析测试表征结构随温度的变化行为,利用综合物性测试系统测试Fe基非晶的磁性能。研究了Fe_(76-x)Si_(3.3)P_(8.7)C_(7.0)B_(5.0)M_x、[(Fe_(1-x)Co_x)]_(75)B_(20)Si_5]_(96)Nb_4、Fe_(100-x)Ni_xP_(13)C_7和(Fe,Ni)MoPCB四个体系十余个磁性Fe基非晶的热膨胀行为,发现它们均具有因瓦效应,由此推断因瓦效应是铁磁性铁基非晶的普遍性质,利用Bethe-Slater曲线结合非晶的结构特点对此现象进行了较好的解释。根据热膨胀系数曲线的特征可将Fe基块体非晶合金的因瓦效应分为“凹坑型”和“台阶型”两类,前者低膨胀仅发生在居里温度附近一个很窄的温度区间内,后者在居里温度以下宽广的温度范围内均具有低膨胀特性,更具实用性。并且进一步发现具有“台阶型”因瓦效应的成分的居里温度和饱和磁化强度均偏低,即磁性能偏低,这与因瓦效应成因的主流解释相符。初步发现Co和Ni的加入会导致因瓦效应的减弱,这是因为根据Bethe-Slater曲线,Fe元素具有正的自发体积磁致伸缩,而Co和Ni元素则具有负的自发体积磁致伸缩。研究了Fe_(72)B_(22)Y_4M_2(M=Al,Ti,Hf,Ta)的热膨胀、热流和磁性能,这些合金均具有“台阶型”因瓦效应,且它们因瓦效应的强弱和饱和磁化强度与M元素的熔点呈负相关,表征磁性相变的居里温度和表征固液相变的熔点也与M元素的熔点呈负相关,但玻璃转变温度和晶化温度这两个与非晶属性有关的特征温度与M元素的熔点无明显关系。研究了[(Fe_(100-x)Co_x)_(71.2)B_(24)Y_(4.8)]_(96)Nb_4(x=0-60)、[(Fe_(100-x)Ni_x)_(71.2)B_(24)Y_(4.8)]_(96)Nb_4(x=0-20)、[(Fe_(100-x)Co_x)_(75)B_(20)Si_5]_(96)Nb_4(x=0-50)、[(Fe_(100-x)Ni_x)_(75)B_(20)Si_5]_(96)Nb_4(x=0-30)四个合金体系的热膨胀,证实了用Co和Ni替代Fe元素均会导致因瓦效应的减弱,且不管是用Co还是Ni来替代,替代量x相同时因瓦效应减弱的程度也基本相同,说明Co和Ni加入后的主要影响是减少了Fe-Fe原子对的数目。另外还发现居里温度与磁性相变结束后的热膨胀系数呈反向变化,这与结构弛豫导致的自由体积释放有关。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30)

吕远斌[9](2018)在《晶化对铁基块体非晶合金磁学性能、内耗和导热性能的影响》一文中研究指出本论文采用真空电弧熔炼的方法制备出了Fe_(45)Cr_(15)Mo_(14)C_(15)B_6Y_2Ni_3块体非晶合金。根据差示扫描量热(DSC)分析所测得的热学特征参数,将该铁基块体非晶合金分别进行不同工艺条件下的热处理,获得不同的晶化相。利用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)分析该块体非晶合金在不同热处理工艺下的微观结构;再通过物理性能测量系统(PPMS)、多功能内耗仪和激光闪射热导仪,分别对该块体非晶合金在不同晶化程度下磁学性能、内耗以及导热性能进行了研究。根据测试结果可知,在发生少部分晶化的BMG2中,其相组成为少量的(Fe,Cr)_(23)(C,B)_6晶体相和大量的非晶相;在发生大部分晶化的BMG3中,其相组成为大量(Fe,Cr)_(23)(C,B)_6晶体相,少量的Fe_3Mo_3C晶体相以及少量的残余非晶相。在发生完全晶化的BMG4中,其相组成为大量的(Fe,Cr)_(23)(C,B)_6和Fe_3Mo_3C纳米晶。根据热磁曲线,等温磁化曲线以及磁熵变曲线的结果表明,未经过热处理的BMG1,其居里点为80 K,且在80 K到400 K温度范围内表现出超顺磁态,磁熵值很低;具有最多相组成的BMG3,其居里点温度为95 K,相对最高,综合磁性能最优异,磁熵值最高且在居里点处出现极值,而BMG2的居里点为86K,其各项磁性能介于BMG1和BMG3之间;发生完全晶化的BMG4,其磁性从60K到400K温度范围内的磁性能最稳定,但与BMG3相比,由于残余非晶相的消失,饱和磁化强度的磁熵值大幅度下降至最低,居里点也降回至80 K。通过对BMG1的内耗随温度和频率变化的测试发现,该块体非晶合金在低温弹性阶段具有β弛豫,中温超塑性阶段具有α弛豫,高温为晶化阶段。通过对该块体非晶合金及其纳米晶合金的内耗和导热性能研究发现,完全非晶态的BMG1,由于未发生任何弛豫和晶化,原子排列的无序性最大,导热性能最低。发生了不同程度的自由体积湮灭,弛豫和部分晶化的BMG2,BMG3,其导热性能相对于BMG1逐渐增强。从高分辨TEM观察中可知,(Fe,Cr)_(23)(C,B)_6和Fe_3Mo_3C纳米晶析出,逐步形成了原子的中程有序结构,为电子的热传导提供了更长的自由程。发生完全晶化的BMG4,从其TEM明场像中可以观察到,大量粒径更大(Fe,Cr)_(23)(C,B)_6和Fe_3Mo_3C纳米晶紧密排列,导致相互连通,显着延长了电子的自由程,因此相比BMG3,其热导率显着增强。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2018-06-01)

许永强[10](2018)在《新型软磁性铁基块体非晶合金的制备和性能研究》一文中研究指出铁基块体非晶合金因其优异的软磁性能在高性能磁性功能材料领域具有广阔的应用前景。然而多数铁基块体非晶合金中均含有Al、Ga、Nb、Mo、Y等非晶形成元素,它们的存在有效地提高了合金的非晶形成能力(GFA),但也降低了合金的饱和磁感应强度,增加了合金的原料及制备成本。因此,开发不含上述元素且兼具高GFA和优异软磁性能的新型“Fe-类金属”型铁基块体非晶合金具有重要意义。高熵块体非晶合金的发展为块体非晶合金的设计提供了新思路。最近,我们首次成功研制出具有良好软磁性能和极高强度的Fe-Co-Ni-(P,C,B)及Fe-Co-Ni-(B,Si)系高熵块体非晶合金,但其GFA较低。因此,发展具有更高GFA的新型软磁性高熵块体非晶合金依然是一个值得研究的课题。本工作以Fe_(75)P_(10)C_(10)B_5非晶合金为基础,通过相似元素替代的方法分别制备了具有高GFA的新型软磁性Fe-P-C-B-Si系块体非晶合金和Fe-Co-Ni-(P,C,B,Si)系高熵块体非晶合金,并考察了合金成分与热性能、GFA、软磁性能和力学性能间的关系,同时分析澄清了合金GFA提高的机理。主要结论如下:1.添加Si可提高Fe-P-C-B系合金的GFA。其中Fe_(75)P_(10)C_4B_5Si_6和Fe_(75)P_(10)C_2B_5Si_8合金的非晶形成临界直径(d_c)达到4 mm,在“Fe-类金属”型非晶合金中为最大值。2.Fe-P-C-B-Si系块体非晶合金具有优异的软磁和力学性能。它们的饱和磁感应强度(B_s)、矫顽力(H_c)、压缩屈服强度(σ_y)和塑性变形(ε_p)分别在1.37-1.40 T、0.62-2.80 A/m、3145-3668 MPa和2.7-6.1%的范围。3.在Fe-P-C-B-Si块体非晶合金的基础上,通过提高Fe含量及优化合金成分,研制出了B_s值最高的Fe基块体非晶合金,其B_s值达到1.64 T。4.研发出新型TM(P,C,B,Si)_(25)(TM=Fe_(25)Co_(25)Ni_(25))系高熵块体非晶合金,该合金在宽的成分范围TM(P_(0.4-0.5)C_(0.1-0.3)B_(0.2-0.3)Si_(0.1-0.3))_(25)内可形成块体非晶,其中,TM(P_(0.4)C_(0.2)B_(0.2)Si_(0.2))_(25)和TM(P_(0.5)C_(0.1)B_(0.2)Si_(0.2))_(25)合金的d_c达到2.0 mm。5.TM(P,C,B,Si)_(25)系高熵块体非晶合金具有良好的软磁和力学性能,其中TM(P_(0.4)C_(0.2)B_(0.2)Si_(0.2))_(25)合金的B_s、H_c、σ_y和ε_p分别为0.85 T、0.8 A/m、3076 MPa和1.9%。6.通过解析合金冷却凝固后的组织结构,澄清TM(P,C,B,Si)_(25)合金GFA提高的机理:即高熵合金中具有复杂面心立方结构的(Fe,Co,Ni)_(23)(C,B)_6相与(Fe,Co,Ni)_3B和(Fe,Co,Ni)_3P叁相同时竞争形成,使结晶过程更加困难,进而提高了高熵合金的GFA。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-05-20)

铁基块体非晶合金论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

自块体非晶合金被首次发现以来,就因其优异的理化性质和力学性能备受青睐。非晶合金这特有的性能来源其与生俱来的原子结构:短程有序,长程无序。然而大部分的非晶合金都有较差的室温塑性,即较脆,这一缺陷也极大地制约了此类材料的进一步开发和应用。时至今日,对非晶合金微观结构的探索和塑性流动机制的研究一直是人们关注的热点,尽管已经提出众多结构模型和塑性流变理论,但还没有一个理论或模型能完整诠释非晶合金在其服役过程中所表现出来的力学、物理及化学行为。本文一方面,基于经典的BDT逾渗理论和已有的非晶合金塑性流变理论模型,提出了以非晶合金为逾渗体系的新的非晶合金塑性屈服逾渗模型,对非晶合金的屈服行为进行了微观研究。另一方面,从非晶合金拉伸和压缩的宏观断裂特性出发,分析了不同屈服准则在非晶合金拉压实验过程中的适用性。另外,研制了一些新颖块体非晶合金。本文主要内容和研究结果总结如下:1)首先介绍了非晶合金的研究历程、性能和应用,以及重要的结构模型等;其次详细地分析了非晶合金中两种重要的流变现象和相关流变理论模型与逾渗理论;最后建立了一个新的非晶合金屈服的逾渗模型,并细致研究了非晶合金韧脆转变的临界现象。2)以非晶领域内的自由体积理论、STZ理论和流变单元理论为基础,基于经典的BDT逾渗理论,建立了非晶合金塑性屈服的逾渗模型,并提出几个有意义的微观结构参数。3)研究中发现,非晶合金的塑性变形能力与其内部的结构“缺陷”——流变单元的尺寸和分布有关。通过对94种不同体系不同成分的非晶合金进行韧脆转变机理研究,发现同一体系的非晶合金,其内部的流变单元尺寸受合金成分内主要占比的元素影响。还发现非晶合金的韧脆转变阈值(φSC~0.515)与其塑性屈服的临界约化自由体积x~0.024类似,都是非晶合金的固有性质。4)非晶合金的剪切断裂的拉压不对称性源于其独特的微观原子结构,但利用改进后的Mohr-Coulomb(M-C)准则、Drucker-Prager(D-P)准则和新发展的椭圆准则却能很好地解释这种独特现象。将改进后的叁种准则所计算的预测值与拉压实验的实验值比较,发现单轴压应力作用下,D-P准则更适用作为非晶合金的屈服准则;单轴拉应力作用下,椭圆准则更适用。5)成功研制了 Cu45Zr55-xAlx(x=5、6、7、8、9和10 at.%)块体非晶合金系,最大非晶临界直径不低于8 mm。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

铁基块体非晶合金论文参考文献

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