大块铜基非晶合金制备与性能研究

【摘要】非晶合金相比晶态金属材料表现出较高的强度、良好的耐磨性和耐腐蚀性等性能。同时非晶合金在过冷液相区间内具有超塑性变形能力,可以通过挤压成型制备出复杂形状的精密零件。这些优异的性能使非晶合金成为应用前景很好的先进材料。本文首先通过铜模冷却吸铸的方法制备得到Cu52-xZr48Alx(x=7、8、9、10)合金,研究发现：在Al含量小于10%时,随着AI元素含量增加,Cu52-XZr48Alx合金的玻璃形成能力增加,其中Cu43Zr48Al9合金成分临界直径达7mm.非晶合金也表现出很强的热稳定性,其约化玻璃温度%超过0.599,γ超过0.409。室温压缩试验证实Cu52-XZr48AlX合金具有良好的力学性能,在A1含量小于10%,Cu52-xZr48Alx非晶合金的断裂强度基本上在1500MPa以上,其中Cu45Zr48Al7合金断裂强度达到了2000MPa。以CuZrAl合金为对象,研究添加稀土元素Gd、Y对合金的玻璃形成能力和力学性能的影响。结果表明：适量Gd和Y稀土元素掺入对Cu47Zr45Al8合金的玻璃形成能力和力学性能有提高。其成分在CuZrAl和Cu47Zr43Al8Gd2制备出临界尺寸达7mmm以上的非晶合金,以Cu47Zr44A;8Y1成分制备的非晶合金断裂强度达到了2140.8MPa。研究发现添加少量的Ag对Cu47Zr45Al8合金的玻璃形成能力有显著的提高,在Ag含量为1%-3%时可以制备出临界尺寸达5mm以上的非晶合金。此外,研究了原料纯度对Cu基非晶合金玻璃形成能力和力学性能的影响。原料纯度越高制备出合金的玻璃形成能力越强,低纯原料中氧含量多容易形成高熔点的氧化物,成为异质形核的核心,从而降低了合金玻璃形成能力。通过变温晶化方式计算合金的晶化激活能,得到低纯原料制备的非晶合金有较大的晶化激活能,说明低纯原料制备的非晶合金具有较强的热稳定性。同时低纯原料制备的非晶合金有较强的断裂强度。最后,研究了退火处理对Cu43Zr48Al9非晶合金组织和性能的影响。Cu43Zr48Al9非晶合金在不同温度下的等温退火处理后发生结构驰豫、相分离或晶化等过程,非晶合金析出晶化相的温度随着退火时间的延长而下降。同时随着退火时间的延长,非晶合金的晶化程度增强,析出更大尺寸的晶体相Cu10Zr7.在退火温度相同的条件下,随着退火时间的延长,合金的显微硬度有增大趋势。退火处理后非晶合金的断裂强度急剧下降,断裂方式由非晶合金典型的断裂转变成粉粹行的断裂,断口从非晶合金具有典型的脉状河流花纹图样转变为脆性断口特征。
【作者】杨珂；
【导师】范新会；
【作者基本信息】西安工业大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】铜基非晶合金；玻璃形成能力；力学性能；稀土元素；原料纯度；

【参考文献】
[1]耿凡琪.血清Galectin-3在慢性心力衰竭中的诊断及预测价值[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[2]陈健.“生本教育”理念下中职德育课堂教学实践研究[D].湖南师范大学,学科教学（专业学位）,2014,硕士.
[3]胡鹏.基于博弈论分析的食品质量安全问题研究[D].郑州大学,产业经济学,2013,硕士.
[4]刘乐乐.大尺寸空间相贯节点承载力和抗震性能研究[D].重庆大学,土木工程,2014,硕士.
[5]张迪.县级政府危机管理中存在的问题与对策研究[D].长春工业大学,行政管理,2013,硕士.
[6]严从立.LED灯用导热绝缘复合材料的研究与制备[D].北京化工大学,材料科学与工程,2013,硕士.
[7]林娅静.基于视觉的选煤厂智能监控系统研究[D].中国矿业大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[8]程高.锡林郭勒草原典型植被变化的遥感分析[D].内蒙古师范大学,环境科学,2013,硕士.
[9]阿依古丽·吐尔逊.某医院住院收费管理系统的设计与实现[D].厦门大学,软件工程,2014,硕士.
[10]于斌.重庆鲜食葡萄无植物生长调节剂栽培技术研究[D].西南大学,果树学,2014,硕士.
[11]陈国灯.太极拳在泰国的发展状况调查和传播策略研究[D].广西民族大学,汉语国际教育,2013,硕士.
[12]郭翔.基于QFD面向顾客满意的电信服务模式研究[D].浙江大学,2008.
[13]周清.牛疱疹病毒5型编码的miR-10对其靶基因Us3的调控作用[D].华中农业大学,预防兽医学,2014,硕士.
[14]梁韬.左旋多巴甲酯对剥夺性弱视猫外侧膝状体神经细胞的影响[D].广西医科大学,药理学,2013,硕士.
[15]秦佳.基于串并联的三自由度搬运机器人研究[D].苏州大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[16]吕贤平.会计信息披露质量对应计异象影响的实证研究[D].东北农业大学,会计学,2013,硕士.
[17]徐登云.小型农田水利设施供给中农户自主合作研究[D].华中农业大学,行政管理,2014,硕士.
[18]许恬.无锡石墨烯产业示范区集结科技创新力量推动石墨烯产业向高端发展[J].中国科技产业,2014,08:28-29.
[19]刘磊.分布式块存储系统节能技术研究[D].华中科技大学,计算机系统结构,2013,硕士.
[20]张琳达.跨太平洋伙伴关系协议（TPP）对中国未来对外贸易影响分析[D].吉林大学,国际贸易学,2013,硕士.
[21]刘冰柏.克拉玛依职业技术学院学管系统设计与实现[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[22]张巍巍.石墨烯纳米电路技术获得新进展[N].科技日报,2010-06-12002.
[23]朱辉.中国古典风油画唯美思想研究[D].广西师范大学,美术学,2013,硕士.
[24]张蒙.基于改进的ICP算法的点云配准技术[D].天津大学,仪器科学与技术,2013,硕士.
[25]李昊洋.会计师事务所任期对内部控制缺陷披露的影响[D].北京交通大学,2014.
[26]尹志英.中学语文教学生态系统初探[D].东北师范大学,教育,2003,硕士.
[27]郑建波.临沂综合保税区建设规模研究[D].大连海事大学,物流工程与管理,2013,硕士.
[28]吴志臣.内蒙古口岸物流模式选择与建设研究[D].内蒙古财经大学,企业管理,2012,硕士.
[29]徐泽水.基于残缺互补判断矩阵的交互式群决策方法[J].控制与决策,2005,08:913-916.
[30]黄磊磊,汤一平,孟焱.基于机器视觉的道路拥堵状态检测的研究[J].小型微型计算机系统,2014,01:148-153.
[31]方菊芹,陈帆,和红杰,尹忠科.结合局部分类水平集与颜色特征的遥感影像阴影检测[J].自动化学报,2014,06:1156-1165.
[32]廖琦.民族药铁棒锤砂炒炮制品质量控制及有效成分体内代谢初步研究[D].成都中医药大学,药理学,2012,硕士.
[33]郑永丽.葡萄籽中原花色素的分析、提取与纯化[D].河北工业大学,化学工艺,2004,硕士.
[34]景海丽.低速率语音编码的研究[D].西安电子科技大学,计算机应用技术,2004,硕士.
[35]于丽敏,王传宽,王兴昌.三种温带树种非结构性碳水化合物的分配[J].植物生态学报,2011,12:1245-1255.
[36]陈德玲.海参加工液的高值化综合利用[D].大连理工大学,生物工程（专业学位）,2013,硕士.
[37]刘云龙,林宝军.一种人工免疫算法优化的高有效性模糊聚类图像分割[J].控制与决策,2010,11:1679-1683.
[38]刘龙.基于显著区域检测和TMBP的场景分类[D].苏州大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[39]周博.外周附着点超声在脊柱关节炎中的诊断价值[D].中国人民解放军医学院,内科学,2013,硕士.
[40]韦婷婷.钯催化对溴苯乙烯与卤代芳烃的Heck反应研究及应用[D].大连理工大学,无机化学,2013,硕士.
[41]邓超.直接间断有限元法求解一类奇异摄动问题[D].湖南师范大学,计算数学,2013,硕士.
[42]王美艳.李仪祉治理黄河理论及实践述评[D].河北师范大学,中国近现代史,2012,硕士.
[43]项乐毅.互联网企业合法性获取机制的多案例研究[D].浙江工商大学,企业管理,2014,硕士.
[44]骆世威.基于分区分级法的岩体宏观力学参数研究及工程应用[D].三峡大学,水工结构工程,2013,硕士.
[45]刘真海.基于FPGA语音加密技术的研究与设计[D].黑龙江大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[46]迟云飞,李志毓.资料与学术研究[J].首都师范大学学报(社会科学版),2004,S3:130-140.
[47]李志斌.全数字直流伺服系统参数自整定研究[D].华中科技大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[48]都丽娟,纪振洪.铁路道口信号设备的维护与监测[J].铁道通信信号.2006(11)
[49]丁娜.养血清脑颗粒对血管性认知障碍患者神经心理学量表评分的影响[D].大连医科大学,神经病学,2012,硕士.
[50]陈波.电力系统不良数据辨识的研究[D].华南理工大学,2010.