| 【中文题名】 | Mg-Cu-Gd（-Al）块体非晶合金的形成能力及力学行为研究 |
| 【英文题名】 | The Glass-Forming Ability and Mechanical Behavior of Mg-Cu-Gd(-Al) Bulk Metallic Glass |
| 【学科专业】 | 材料加工工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-24 |
| 【中关键词】 | 镁基块体非晶合金,玻璃形成能力,压缩性能,微区塑性变形,磨损性能, |
| 【英关键词】 | Mg-based bulk metallic glasses,glass-forming ability,compressive properties,micro-region plastic deformation,wear properties, |
| 【分类导航】 | 工业技术>金属学与金属工艺>金属学与热处理>合金学与各种性质合金>其他特种性质合金>非晶态合金 |
| 【论文摘要】 |
块体非晶合金具有高的强度、硬度、优异的耐磨性，因而吸引了广大材料工作者对其进行了大量的理论和应用研究。在各种块体非晶合金中，镁基块体非晶合金的玻璃形成能力强、比强度高且价格优廉，被认为是很有发展前景的结构材料。然而，与晶态合金相比，无论是基础理论，还是宏观性能和应用方面，都还存在很多问题有待解决。目前，镁基块体非晶合金的形成和力学性能的研究还很不系统，尤其在变形、断裂及微观机制等方面的研究仍存在很多的争议，因而需要进一步深入研究。
本文以镁基块体非晶合金为研究对象，采用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、光学显微镜(OM)以及带能谱分析(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)等分析手段，通过对合金压缩性能和磨损性能的测试，研究了Al对Mg-Cu-Gd块体非晶合金玻璃形成能力、室温压缩性能及磨损性能的影响，同时采用压痕法对合金的微区力学性能和变形行为进行了测试和分析，并利用该合金系研究块体非晶合金的变形、断裂及磨损机理。
研究表明：Mg_(65)Cu_(25)Gd_(10)合金具有较强的玻璃形成能力，利用铜模喷铸法可制备出直径8mm的完全非晶样品；用适量的Al代替合金中Cu能... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-7 |
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Abstract |
7-13 |
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第一章 绪论 |
13-26 |
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1.1 镁基块体非晶合金的研究现状 |
13-15 |
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1.2 镁基块体非晶合金的形成与制备 |
15-18 |
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1.2.1 形成过程 |
15-16 |
|
1.2.2 形成条件 |
16-17 |
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1.2.3 制备原理 |
17 |
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1.2.4 常用的制备方法 |
17-18 |
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1.3 合金的玻璃形成能力 |
18-21 |
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1.3.1 玻璃形成能力理论 |
18-19 |
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1.3.2 评价玻璃形成能力的参数 |
19-20 |
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1.3.3 影响玻璃形成能力的因素 |
20-21 |
|
1.4 块体非晶合金的力学性能 |
21-24 |
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1.4.1 强度和硬度 |
21-23 |
|
1.4.2 塑性变形与断裂 |
23 |
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1.4.3 磨损性能 |
23-24 |
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1.5 选题意义及研究内容 |
24-26 |
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第二章 试验方法及分析手段 |
26-32 |
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2.1 样品的制备 |
26-29 |
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2.1.1 合金成分配置 |
26-28 |
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2.1.2 母合金熔炼 |
28 |
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2.1.3 块体非晶合金样品制备 |
28-29 |
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2.2 微观分析 |
29-30 |
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2.2.1 XRD相分析 |
29 |
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2.2.2 DSC热分析 |
29-30 |
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2.2.3 光学显微分析 |
30 |
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2.2.4 扫描电镜及能谱分析 |
30 |
|
2.3 性能测试 |
30-32 |
|
2.3.1 压缩性能测试 |
30 |
|
2.3.2 显微硬度测试 |
30-31 |
|
2.3.3 磨损性能测试 |
31-32 |
|
第三章 Al对Mg-Cu-Gd合金玻璃形成能力的影响 |
32-42 |
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3.1 相分析及玻璃形成的临界尺寸 |
32-36 |
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3.2 块体非晶合金的晶化行为 |
36-37 |
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3.3 块体非晶合金的熔化行为 |
37-38 |
|
3.4 合金的玻璃形成能力判据 |
38-40 |
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3.5 影响玻璃形成能力的机理分析 |
40-41 |
|
3.6 本章小结 |
41-42 |
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第四章 Al对Mg-Cu-Gd块体非晶合金压缩性能的影响 |
42-52 |
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4.1 压缩样品的XRD分析 |
42 |
|
4.2 块体非晶合金的压缩性能 |
42-44 |
|
4.3 断口形貌及塑性变形机制 |
44-48 |
|
4.4 块体非晶合金的断裂机制 |
48-51 |
|
4.5 本章小结 |
51-52 |
|
第五章 Mg-Cu-Gd(-Al)块体非晶合金的微区变形 |
52-69 |
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5.1 载荷及加载时间对显微硬度的影响 |
52-56 |
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5.2 Al含量对显微硬度的影响 |
56-57 |
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5.3 表面压痕及剪切带的扩展 |
57-60 |
|
5.4 界面微区变形及机制 |
60-67 |
|
5.5 本章小结 |
67-69 |
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第六章 Mg-Cu-Gd(-Al)块体非晶合金的耐磨性研究 |
69-78 |
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6.1 行程对磨损性能的影响 |
69-71 |
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6.2 载荷对磨损性能的影响 |
71-72 |
|
6.3 Al含量对磨损性能的影响 |
72 |
|
6.4 磨损表面形貌及磨损机理分析 |
72-75 |
|
6.5 块体非晶合金的磨损简化模型 |
75-76 |
|
6.6 本章小结 |
76-78 |
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第七章 主要结论 |
78-80 |
|
参考文献 |
80-89 |
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攻读硕士学位期间发表的论文 |
89-90 |
|
致谢 |
90 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.69894 |
