一、含钴锆基块状非晶合金的制备与力学性能（论文文献综述）
罗玉莎[1]（2021）在《锆基块体非晶合金室温锯齿流变中特征参量的分布规律》文中认为非晶合金由于长程无序的特殊原子排列使其具有优异的力学以及物理性能,但是自身室温脆性极大地限制了工业应用,现有的仪器设备和微观表征手段难以捕捉其迅速的塑性变形过程,内部结构与力学性能之间的关系还尚不清晰。缓慢施加外力作用下,应力应变或时间曲线上出现的宏观锯齿流成为了解非晶合金微观塑性变形机制的桥梁,也为改善非晶合金塑性提供了可能性。锯齿数目庞大,通过对其特征参数的统计规律能够挖掘一些塑性变形信息。本文对锯齿事件的大小、持续时间、应力降下降速率等参数进行统计分析,对比平均场预测结果,判断锯齿事件对非晶合金塑性的影响,探讨了非晶合金在不同应变速率和冷热循环处理次数下的锯齿流变以及剪切带情况。此外,借助自由体积、剪切转变区等理论建立了非晶合金失效阈值,为预知失效提供了理论基础。根据平均场模型,提取了两种不同类型的滑移雪崩,即小雪崩和大雪崩,以区分不同应变速率下剪切带的滑移模式。小雪崩呈幂律分布,具有自相似动力学,滑移方式为渐进式,对非晶合金的塑性有利,大雪崩同步传播,具有裂纹状尺度行为,不利于非晶合金塑性。高应变速率（5×10-3 s-1）下,有限的小雪崩数量和较低的弱化值阻碍了幂律标度的形成,大雪崩占据主导地位,剪切带的滑移为大雪崩诱导模式。应变速率为5×10-5s-1和5×10-4s-1时,弱化作用严重,更多的软区被激活,小雪崩数目众多,因此剪切带以小雪崩调停为主。小雪崩有利于非晶合金的塑性剪切,大雪崩则会使材料有发生失效的风险,因此提出了失效阈值理论以预测使其断裂时的最大应力降。发现了非晶合金塑性流动过程中自由体积增量和应变速率的线性关系。通过平均场理论（MFT）将自由体积和剪切转换区（STZ）的概念结合起来,建立了预测大块金属玻璃（BMGs）失效阈值的理论。室温理论失效阈值Smax,遵循与材料玻璃化转变温度Tg,相关的准则:Smax～Tgη。该准则与实验结果一致,阐明了非晶合金失效机制的定量关系,且通过调整失效阈值能达到增强塑性的目的。为证实非晶合金失效阈值的有效性,对样品进行了冷热循环处理。冷热循环后样品的STZ体积明显增大,锯齿某些特征参量产生变化,表现为回春行为。不同应变速率下CTC100的塑性随应变速率降低而增加,应力降幅值逐渐减小,经计算,5×10-3 s-1应变速率下CTC100样品的实验失效阈值远低于预测值,说明冷热循环可以改变锯齿的特征参量,延迟非晶合金的失效。此外,挑选对塑性有利的冷热循环次数对试样进行处理,然后在不同应变速率下压缩,这样综合了冷热循环和应变速率的优势,能获得超高塑性的非晶合金。
赵言[2]（2021）在《医用合金材料磁流变超光滑抛光加工研究》文中认为由于社会老龄化及生活水平的提高,国内对医用合金材料的用量快速增加,但我国大部分的高端医疗器械仍然采用进口,其主要问题是目前采用的加工方法都不可避免地会对医用合金材料造成加工损伤,如传统机械抛光会使医用合金材料表面产生变形、残余应力、硬化层等问题,影响使用寿命,电解抛光后的表面质量不均匀且易残留化学物质达不到医用标准,研究医用合金材料无损伤光滑表面加工方法,是当前急需解决的关键问题。本文提出医用合金材料动态磁场集群磁流变抛光方法,在保护材料自身化学成分纯洁性的前提下,实现对医用合金材料表面的高效率、超光滑加工。本文的主要研究内容如下:首先,通过有限元仿真软件COMSOL研究医用合金材料动态磁场集群磁流变抛光方法,发现相较于传统磁流变抛光,采用永磁体偏心转动可以增加有效抛光面积,避免磁场径向分布不均匀,同时产生的磁场大小及位置时时变化,可有助于磨料的更新及抛光垫的实时整形,为实现医用合金材料高效率、超光滑加工提供了理论支持。其次,采用动态磁场集群磁流变抛光方法对两种典型的医用合金材料（医用TC4钛合金及锆基非晶合金）进行了系统的抛光实验,通过单因素实验和正交实验研究了磁流变抛光液参数及工艺参数对医用合金材料抛光效果的影响规律,获得了不同材料的最优工艺参数。采用粒径5μm氧化铝磨料,在加工间隙1 mm,抛光盘转速25 r/min的工艺下,对医用TC4钛合金抛光4 h,可获得表面粗糙度Ra为2.87 nm的光滑表面;采用质量分数为7 wt.%的3μm碳化硅磨料,质量分数为20 wt.%的羰基铁粉,在加工间隙1 mm,抛光盘转速35 r/min,磁极转速30 r/min,工件转速350 r/min的工艺条件下,对医用锆基非晶合金抛光1 h,可将表面粗糙度Ra下降至4.93 nm。最后,研究动态磁场集群磁流变抛光加工对医用合金材料表面性能的影响。采用扫描电镜对医用TC4钛合金表面成分进行检测,抛光前后元素含量无明显变化,整个抛光过程不存在铁粉黏附及氧化反应。抛光过程对显微硬度影响不大,但可使工件表面由疏水性变为亲水性,改善医用合金材料的生物相容性。采用介质浸泡法研究医用合金的耐腐蚀性,抛光后的工件经Hank’s人工体液浸泡90 d后,表面粗糙度增加值更小,表面无结晶状物质。使用摩擦磨损仪测试医用合金材料在Hank’s人工体液中的摩擦磨损性能,经磁流变抛光后,摩擦系数降低,磨痕宽度更窄,耐磨性能有了进一步的改善。综合可知,经动态磁场集群磁流变抛光后的医用合金材料各项性能都有一定的提升。
葛张森[3]（2021）在《脉冲激光加工锆基非晶合金表面复合结构特性研究》文中研究表明在非晶合金体系中,锆基非晶合金由于优良的机械性能和生物相容性,在医疗植入手术拥有广泛的应用。但其植入物是非生物材料,手术之前必须要对表面进行活性处理,以减少人体与植入物之间的不嵌合甚至排斥反应,加强植入物界面的生物调控及动态组织重塑,保证手术顺利完成。一些传统的表面改性技术,通过改变表面形貌和粗糙度来实现生物活性的提升,这种方法具有不可控性,无法实现整体的一致性。本文通过脉冲激光与化学处理相结合的方法,对植入物进行表面活性改性,通过浸泡人体模拟体液的方法沉积出具有生物活性的羟基磷灰石（HA）,对提高非晶合金医用植入物的成功率具有重要意义。（1）植入物表面微纳结构的仿生设计。通过分析人体骨及骨关节连接处表面组成,在锆基非晶合金表面设计出仿生微纳结构。通过试验不同参数下的表面微结构,速度过大或过小,微沟槽扫描不均匀出现点阵列或能量过剩使沟槽底部斑驳起伏;输出功率过大或过小,沟槽边界呈飞溅状、熔融材料在底部重新凝固使深度变浅或能量不足以制备实验所需深度。（2）Zr55Cu30Ni5Al10锆基非晶合金复合微纳结构的制备。利用优化后的激光参数加工出符合需求的表面微结构,再利用配置的强酸性溶液对表面进行腐蚀处理,加工出实验所需的微沟槽与腐蚀凹坑相结合的复合微结构;利用飞秒激光在纳秒激光加工的表面上进行直线扫描,加工出两种直线阵列的复合微结构。（3）Zr55Cu30Ni5Al10锆基非晶合金复合结构体外生物活性研究。植入物亲水性的提高可改善植入物与骨骼之间的粘附力,从而有助于在体内更快地再生受损组织。生物种植体的适宜性和生物响应取决于其表面润湿性,而润湿性是影响生物种植体性能的关键因素。高润湿性的表面有助于特定蛋白质和矿物质的吸附,从而促进植入物表面与组织之间的牢固结合。利用工业相机拍摄不同表面结构的静态接触角图像,借助测量软件Image J进行图像分析,观测对比不同表面的润湿性。人体模拟体液含有细胞生存环境所必需的离子,其中Ca2+、HCO3―、HPO42-等离子,可以反应生成骨细胞附着必需的羟基磷灰石晶体,通过浸泡实验使其沉积在样品表面。羟基磷灰石的含量是判断材料表面生物活性的主要方法,每隔三天称量样品干燥后的质量,利用SEM和EDS分析表面HA沉积情况和元素含量,通过对比不同表面结构的羟基磷灰石成核速度及增重百分比,研究不同加工方法的生物活性。（4）Zr55Cu30Ni5Al10锆基非晶合金复合结构电化学腐蚀行为测试。利用Auto Lab电化学工作站,通过不同加工方法将试样分成四组,制作为工作电极,分析极化曲线和阻抗谱,对比不同试样的腐蚀速度和难易程度,探讨表面生物活性改性技术的差异。图[39]表[7]参[90]
刘世恩[4]（2021）在《基于分子动力学锆基非晶结晶及连接界面机制研究》文中提出非晶合金（Bulk Metallic Glass,BMG）是上个世纪六十年代发展起来的一种新型金属材料,与传统的金属晶体材料相比较,它具有独特的原子堆积结构,使其在物理、生物、化学等方面具有优越的性能,如:高强度、高弹性极限以及较好的软磁性、电化学性能。但是在室温下,非晶合金很难加工成形的缺点导致非晶合金在工程领域中的应用受到了极大地限制。因此,寻找一条崭新的加工技术路线对非晶合金在未来的发展中具有至关重要的作用。近几年发展起来的非晶合金焊接技术将成为解决非晶合金难加工成型的一种有效途径,但在焊接过程中由于冷却速率及其他因素的影响使得非晶合金在接头处发生晶化,导致接头处的非晶合金失去其固有的优异性能。因此,本文针对大块Zr基非晶合金与晶体铜在焊接过程中接头的结晶及界面处元素扩散等问题,采用分子动力学模拟方法对接头处原子的堆积行为及元素扩散机制进行研究。首先,利用脉冲激光焊焊接技术快速加热和快速冷却的特点对Zr基非晶(Zr44Ti11Ni10Cu10Be25)与晶体铜进行对接熔钎焊工艺试验。通过对参数的优化获得了良好的Zr基非晶合金与晶体铜的焊接接头。通过SEM+EDS、电子探针、XRD、维氏硬度仪等设备表征了接头处的微观形貌及力学性能。结果显示,在焊接接头的热影响区和焊缝区等部位均有不同程度的结晶相产生,热影响区的结晶相主要为花瓣状,而焊缝区的结晶相主要为细小的“米粒”状;通过XRD衍射发现,在热影响区和焊缝区的结晶相主要为Zr2Cu和Zr2Ni;并且采用EDS线扫描和电子探针面扫描发现,在接头处出现了一个明显的扩散层;由于在接头处形成了Zr2Ni和Zr2Cu两种结晶相使得接头处的显微硬度大于非晶母材的。继而,由于Zr基非晶中主要以Zr原子为主,所以首先利用分子动力学对熔融状态的Zr原子体系在凝固过程中的结晶现象及机理进行分析。主要采用了原子势能随温度变化曲线（E-T曲线）、径向分布函数（g（r））、H-A键型指数法、共近邻分析（Common Neighbor Analysis）等多种分析方法对原子从无序排列到有序排列过程进行了讨论。进而,研究了Zr原子在凝固过程中的原子间键合作用以及原子的结构转变。研究表明:当液态金属Zr原子体系以1×1012K/s和5×1011K/s的冷却速率快速凝固时,体系的原子势能发生两次突变,说明在凝固过程中有亚稳态结构产生。通过H-A键型指数分析发现,在亚稳态阶段原子的结构特征主要由1661和1441两种键型组成,而在冷却到室温时结晶后原子的结构特征由1421和1422两种键型组成,其他键型对Zr原子凝固过程没有明显的影响。经共近邻分析判断发现亚稳态结构主要由BCC结构组成,而达到室温时由HCP结构组成。并且通过对不同初始温度的研究发现,初始温度越高,在室温状态更有利于形成完美的HCP结构。在Zr原子凝固结晶的基础上对Cu46Zr54非晶合金的原子结构转变进行了分析,研究表明,当冷却为1×1011K/s凝固至室温时,Cu46Zr54非晶合金由长程有序和长程无序的两种原子结构组成。最后,结合分子动力学模拟方法研究了Zr-Cu非晶合金和晶态铜的界面扩散机理,从原子层面揭示了非晶合金和晶体扩散时原子的运动行为。主要采用三维原子形貌、扩散方向的原子浓度、扩散系数等分析手段对原子扩散行为进行分析。首先研究了时间对扩散的影响,结果表明:开始阶段两种材料由于表面能的影响使得开始阶段的扩散系数逐渐增加,当扩散系数达到最大值时,此时原子间的界面也逐渐变得模糊,自由表面逐渐消失,扩散系数又逐渐减小。并且从原子的运动情况可以看出,在非晶合金和铜晶体的扩散过程中,主要是铜原子向非晶合金扩散,铜晶体中铜原子的扩散系数最大,非晶合金中铜原子次之,锆原子的扩散系数最小,这与试验过程中得到的结论正好相符。进而,又对扩散温度对非晶合金与铜晶体的扩散就行了研究,研究表明,随着扩散温度的增加扩散层的厚度逐渐增加。
许雪[5]（2020）在《基于非晶合金铸造的界面换热系数与流动性研究》文中研究表明近年来,非晶态合金微观上表现为短程有序,结构独特,使其具备优良的机械性能和良好的力学性能。另外,许多非晶合金材料并不具备完整的晶粒结构,使其具备优良的磁性能和较好的抗腐蚀性能,有望在生物、医疗、航空航天、电子科技等诸多领域成为具有广阔应用前景的材料。然而,如果选择采用铸造工艺成形非晶合金,为了获得轮廓较为清晰、外形完好的非晶合金铸件,通常要求合金液体缓慢冷却,但是要获得完全非晶态结构,又要求合金熔体必须达到较大的冷却速度,这是采用铸造工艺成形非晶合金过程中的一个长期存在的矛盾。基于此,本文采用理论分析与数值模拟相结合的方式,研究粘度参数对润湿过程的影响,尝试增加模具表面纹路来改善流动性,以及铸造工艺参数的变化来提高较高粘度的非晶合金的铸造充型能力,初步给出了Zr基非晶反射镜成型过程适合的工艺条件。通过对ZL104与Al87Ni10Pr3合金以及Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5三种不同合金相关热物性参数的分析,建立了粘度与表面张力以及金属液对铸型润湿特性之间的关系,通过分子动力学理论和状态方程途径结合可以推导得到润湿角和表面张力之间的关系（?）,铸型基底材料相同时,熔体与铸型之间的润湿角的大小主要取决于熔体各自的表面张力,相同温度,金属液的表面张力和润湿角都与粘度关联,粘度越大,表面张力和润湿角也就越大。使用Fluent模拟软件对金属液流经铸型表面微凹槽结构的润湿过程进行模拟分析,由于金属液粘度的限制,金属液流过带有凹槽的表面上时,当凹槽足够深时,微凹槽并不能完全的被润湿。随着熔融金属液黏度的增加和温度的降低,金属液流入凹槽的长度逐渐变短,并且金属液粘度与表面张力越大,对金属液润湿凹槽结果受到凹槽宽度变化影响越小。研究不同微凹槽结构参数对于金属液流动状态的影响,发现温度、粘度、充型速度、凹槽宽度、凹槽形状等参数均会影响金属液的润湿过程。由于金属液自身的粘度特性以及工艺参数的不同导致凹槽底部气体间隙层的细微差别,会对金属液和铸型之间的界面换热产生很大的影响,金属液对凹槽的填充率越低,气体间隙层宽度越大,导致界面换热系数越小,金属液在铸型中的充型流动能力越好。在铸型表面添加微凹槽会通过影响换热从而提高流动性,凹槽面密度的增大也会提升金属液的流动性,并且金属液的粘度越大,凹槽面密度对金属液流动性的影响相对越小。另外,充型速度的增大、浇注温度的增加以及铸型预热温度提高等工艺因素的改善均会对金属液的流动性产生正向影响,并且在不同工艺条件下,小粘度合金的流动性均要明显优于高粘度的非晶态合金。对非晶反射镜的反重力铸造过程进行了数值模拟,分析了不同浇注方案以及铸型冷却方式对铸造过程的影响规律,优化了原有工艺参数。优化后的工艺参数为:凹槽密度1/2,铸型预热温度600℃,充型速度在300mm/s,凝固过程采取强制水冷。在此工艺条件下,金属液平稳充型,铸件内部温度场以及流场分布更加合理,非晶转变温度处瞬时冷却速率为15℃/s,较好的实现了非晶反射镜的成形过程。
郭亚楠[6]（2020）在《Ti基非晶合金的脉冲激光焊接特性研究》文中指出钛基非晶合金具有许多优良特性,但由于制备条件的苛刻,大尺寸块状钛基非晶合金的工业应用受到限制。激光焊接是解决大尺寸、复杂结构钛基非晶合金构件制造的有效途径。但是,国内外关于钛基非晶合金的激光焊接研究较少。本论文以钛基非晶合金和β-Ti枝晶增强的钛基复合非晶合金为对象,开展两种材料在Nd:YAG脉冲激光焊接条件下的焊接特性研究。分别进行了不同条件下两种材料的激光熔凝实验和对接焊接工艺实验,并制备了焊接接头和金相试样。利用金相显微镜、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）和显微硬度测试等分析检测方法对焊接接头的表面形貌、微观组织、元素分布以及力学性能进行了研究。通过研究,得到以下结论:（1）钛基非晶合金（本文简称“MG”）激光熔凝时,接头熔化区（FZ）内部、热影响区（HAZ）、FZ-HAZ过渡区未发现气孔、裂纹等冶金缺陷。FZ和HAZ的微观组织受激光热输入影响较大。当激光热输入较小时,FZ未发现明显晶化现象,微观组织与母材（BM）接近,且无明显HAZ。随着热输入的增大,FZ出现粗针状（长约10μm）的富Cu晶化相;随着热输入的进一步增加,FZ主要析出短条状（长约5μm）的富Zr晶化相。HAZ随着热输入的增加先后析出细针状、网格状及花瓣状的富Cu相。（2）β-Ti枝晶增强的钛基复合非晶合金（本文简称“MGC”）在激光熔凝后,接头未见气孔或裂纹。在FZ和BM之间也未发现明显的HAZ。FZ的微观组织主要由球形的β-Ti晶粒和非晶基体组成。FZ中经过熔化、凝固形成的β-Ti晶粒为纳米级（0.1～1μm）,明显小于BM中的β-Ti晶粒（6～10μm）。较大的激光脉冲能量将导致FZ的晶粒长大。激光激发电流大时会给液态熔池带来强烈的冲击和震荡作用,造成凝固组织中晶粒更加细小。元素分析表明Mo原子趋于进入β-Ti晶格形成置换固溶体。硬度测试的结果显示熔化区暗色区域（主要为非晶基体）硬度最高,达到607 HV。FZ中填充有密集的β-Ti晶粒的区域的最高硬度为531 HV;BM硬度波动较大,取决于测试位置,为448～572 HV。（3）采用脉冲激光可以实现MGC-MG异种材料对接焊接。在激光激发电流100 A,脉冲宽度1 ms,频率30 Hz,焊接速度400 mm/min参数下,焊缝表面成型良好,未见裂纹、气孔、夹杂等焊接缺陷。焊接接头的微观组织为非晶合金基体和其上不均匀分布的尺寸约0.5～2μm的β-Ti小晶粒。焊接接头中未观察到明显的HAZ。FZ区域的显微硬度取决于β-Ti晶粒与非晶合金的混合状态,FZ区域的显微硬度介于MG材料和大尺寸β-Ti枝晶之间。
武加朋[7]（2020）在《强电场和辐照对非晶材料组织性能的影响》文中研究说明铁基非晶合金具有优异的软磁性能,在共模电感、变压器、互感器等领域已经取得广泛应用,在特高压、核工业等极端服役环境下也有广阔的应用前景。开展强电场和辐照等强外场环境下非晶合金组织演变和性能变化,对非晶合金的成分开发和应用具有重要的意义。然而,目前关于强外场作用对非晶合金影响的研究较少。基于此,本文以铁基非晶薄带材料为研究对象,采用强电场处理和辐照处理,研究分析外场处理前后的组织性能,阐明外场作用下物相结构和组织演变及其对性能的影响。本文的主要内容和结论有以下几点:（1）非晶合金的选择及物相分析。成功制备出Fe(70Si14B12Nb3Cu1铁基非晶薄带（1K107S型）,通过工艺探索,确定出最佳工艺参数:采用真空铜辊甩带机,在氩气气氛下,喷射压力为100Pa,铜辊转速为25m/s工艺条件下,制备出厚度为20±1μm、宽度为10±0.5mm,表面质量良好的铁基非晶薄带。中试实验制备出5kg宽度分别为10mm和20mm的厚度为22μm的连续薄带。（2）研究强电场作用对铁基非晶薄带的影响规律。采用瞬时电击处理,结果显示两个合金的物相结构没有发生宏观变化,但S型的原子有序性增大较多,表明电击处理有利于晶化;电击作用对两个铁基非晶合金的晶化温度影响较小。对磁性能的研究结果显示,S型和FT-8铁基非晶薄带的矫顽力、饱和磁化强度和剩余磁化强度均变大,表明电击作用对非晶合金短程有序的团簇有影响,进而影响到磁性能。（3）研究辐照处理对非晶合金物相和性能的影响规律。结果显示,辐照处理对两种铁基非晶合金的物相没有发生较大改变,S型合金的原子有序性会变大,有利于晶化,FT-8合金的原子有序性会变小。对晶化行为的研究显示,S型合金的晶化峰间温度的差值略有降低,FT-8合金的则上升;磁性能的研究结果表明,S型和FT-8铁基非晶薄带的矫顽力、饱和磁化强度和剩余磁化强度均变大。根据Kissinger法计算了铁基非晶薄带的起始晶化激活能,结果显示FT-8的热稳定性更好,又由于辐照处理后其非晶态更为稳定,可知FT-8铁基非晶薄带具有较强的抗辐照性能。研究表明,强电场/辐照等极端作用对不同的非晶薄带的物相具有不同的影响规律,研究结果对新型非晶合金的开发以及极端条件对非晶合金的结构和磁性能的影响有一定参考价值。
葛娜[8]（2020）在《初晶型晶化Zr50Ni27Nb18Co5非晶合金高温力学性能研究》文中进行了进一步梳理近些年,自从应用气相沉积的方法制备非晶合金以来,非晶合金就凭借其高硬度、高强度,耐腐蚀等优良的性能深受广大研究者的喜爱,得到了广泛研究和迅速发展。但是经过研究发现Al基、Fe基以及Zr基非晶合金在室温的环境下几乎不发生塑性变形,这就明显限制了非晶合金的应用。团队先前的研究结果发现,初晶晶化型Al基和Fe基非晶合金的高温变形研究中存在明显的应变强化现象,并初步怀疑出现该种应变强化现象是与非晶合金属于初晶晶化型的非晶合金类型有关,即析出的初晶相α粒子和变形过程中动态晶化引起的。但是这种共性的研究较少,因此,选取初晶晶化型的Zr50Ni27Nb18Co5这一成分的Zr基非晶合金为研究对象,利用真空熔炼炉制备母合金锭,采用单辊熔体急冷法制备条带样品,通过不同的拉伸实验温度和初始应变速率条件来研究非晶合金条带在高温下的变形情况,并对拉伸过后的条带样品进行结构表征以及微观形貌观察来探究其高温变形情况及断口形貌。Zr50Ni27Nb18Co5非晶合金的高温拉伸实验结果表明:该条带样品在应变速率为1×10-4 s-1,温度分别为420℃、430℃、440℃、500℃、510℃的高温拉伸应力应变曲线中表现出应变强化现象;当实验温度一定时,应变速率越低越容易发生应变强化现象;当应变速率一定时,实验温度越高,样品条带的抗拉强度和屈服强度越低。另外,利用DSC得到相同条件下同一根条带的变形部分与未变形部分的热焓值,然后与初始状态下的非晶合金条带的热焓值作比较,可得出变形部分的热焓值大于未变形部分的热焓值,从而可以知道变形有利于晶化相的析出。而且在相同加载条件下,通入氩气后对非晶合金条带进行高温拉伸,拉伸的实验结果表明:氩气环境下,条带样品在440℃和520℃时存在应变强化现象,而且条带样品的抗拉强度、屈服强度、应变量普遍均优于未通氩气的环境下。不同温度、应变速率下的得到的断口形貌也有所不同,断口形貌中即存在脉状纹路又存在河流状纹路,文理清晰,纹路密集细小的脉状纹路或河流状纹路对应较高的塑性变形能力。
罗宇[9]（2020）在《Zr-Fe-Cu-Al体系块体非晶合金的选区激光熔化研究》文中研究说明Zr基非晶合金是一种具有短程有序而长程无序结构特点的金属合金,具有高强度、高硬度、良好的断裂韧性等优异的力学性能和抗腐蚀性能,引起了科研人员们极大的研究兴趣。但是,传统的铜模吸铸等方法在制备块体非晶合金时虽然具有较高的冷却速度,但是仍然存在临界尺寸的限制,且由于非晶合金硬脆的特性,在后续加工中不容易成型为复杂几何形状的部件,上述两个问题严重地制约了非晶合金在实际工程领域中的的应用。选区激光熔化技术具有高冷却速度、小熔池堆叠成型的特征,有望突破目前传统方法制备块体非晶合金时所存在的尺寸限制和难以成型为复杂几何结构的问题,为促进块体非晶合金在实际工程领域中的应用发展创造一条新的途径。本文选择Zr-Fe-Cu-Al体系非晶合金进行增材制造,针对块体非晶合金所面临的玻璃形成能力和热稳定性的共性问题,在已有的非晶合金体系中采用机器学习的方法对合金成分进行了优化,并采用实验的手段对计算结果进行了验证。针对选区激光熔化中的成性/成型共性问题,对不同升温速率下的Zr-Fe-Cu-Al体系非晶合金结晶行为进行了研究,探索块体非晶合金选区激光熔化方法制备的可行性后,对选区激光熔化过程中产生缺陷的成因以及控制工艺进行了较系统的研究。在此基础上实现了对Zr60Fe10Cu20Al10块体非晶合金制备,块体样品保持了非晶合金优良的力学性能和抗腐蚀性能。主要研究结果如下:通过随机森林和BP神经网络的方法建立了针对是否能够形成非晶状态和玻璃形成能力大小的两个问题的分类模型,采用这些模型筛选得到了大量的高玻璃形成能力的新成分,对其中的Zr64Fe1.5Cu24.5Al10,Zr63Fe2.5Cu23Al11.5两种新的合金成分进行实验验证,通过熔炼铸造的方法得到的这两种新成分以及不同直径的Zr-Fe-Cu-Al体系合金棒料采用XRD,DSC等分析,确认了由计算所得的Zr64e1.5Cu24.5Al10,Zr63Fe2.5Cu23Al11.5成分具有更强的玻璃形成能力,更容易制备高非晶含量的块体样品。采用DSC研究了 Zr60Fe10Cu20Al10和Zr63Fe2.5Cu23Al11.5非晶合金在不同升温速率下的结晶过程,发现形核主导了这两种合金的大部分结晶过程,采用原位透射电镜对加热过程中Zr60Fe10Cu20Al10非晶合金的结晶过程进行了观察,得到的结果与通过理论计算推导得到的结晶过程一致。采用激光重熔对熔炼铸造制备的Zr60Fe10Cu20Al10非晶合金与激光的相互作用进行了研究,在不同的激光曝光时间以及激光功率参数下,块体非晶合金所产生的晶体晶粒尺寸以及晶体相分布状态与有限元模拟的的结果一致。即随着激光曝光时间的延长或激光功率的增加,非晶合金的晶体相含量增加,且产生晶体相的位置主要集中在激光作用的热影响区位置。采用单层铺粉的方法在不同工艺条件下制备了单道次熔凝和单层熔凝样品,获得了减少球化现象的工艺窗口,通过计算所用成分熔滴的完全铺展时间减少球化指导了工艺优化;对于制备的块体样品的孔洞缺陷进行了表征,对不同工艺参数调整对孔洞的影响进行了解释,明确了减少孔洞的工艺参数调整方法;根据裂纹产生的形态,解释了其产生的原因,并通过解释温度梯度是本研究中残余应力的主要来源,提出了通过降低温度梯度从而抑制裂纹产生的方法。采用选区激光熔化制备了 Zr60Fe10Cu20Al10非晶合金。通过对激光工艺参数的摸索,得到了制备超临界尺寸的块体非晶合金所需的工艺参数窗口,同时对工艺参数进行优化消除了样品中裂纹以及孔洞等缺陷,通过调整工艺参数还可以对晶体相的含量进行调控以达到所需的性能。通过对选区激光熔化样品的力学性能和抗腐蚀性能进行测试可知,选区激光熔化所获得的大尺寸Zr60Fe10Cu20Al10非晶合金在保持了良好的抗腐蚀性能的前提下具有较铸造态样品更好的变形能力。
梁汉良[10]（2020）在《异质金属爆炸焊接界面特性及数值计算研究》文中认为爆炸焊接作为一种特殊的固态焊接工艺,已经广泛应用于生产各种金属及非金属复合材料,它利用炸药爆轰产生的巨大能量,驱动材料间发生碰撞,使得碰撞区产生塑性流动和熔化,并在高温、高压和相互扩散等作用下实现材料间的焊接,爆炸焊接是集熔化焊、压力焊与扩散焊为一体的焊接技术。铝/铜复合材料由于其优良的导电及导热性能,在电极材料、电子工艺等领域应用十分广泛,本文利用传统爆炸焊接技术制备了铝/铜金属复合板。目前,国内外关于普通金属材料的焊接研究已有许多,然而对于新型合金材料的焊接研究较少。非晶合金作为一种新型合金材料,与传统金属相比,拥有许多优异的性能,如高强度、高硬度、抗腐蚀、耐高温等,广泛应用于军事国防、航空航天、原子能等领域。由于块体非晶合金韧性低及高温下易晶化的特性,传统的焊接技术无法实现其与普通金属的有效复合,本文创新性的利用水下爆炸焊接技术,对铝和锆基非晶合金进行复合。通过理论分析、试验研究和数值计算相结合的方法对铝/铜和铝/锆基非晶合金进行系统的研究。主要研究内容和结论如下:（1）通过爆炸焊接技术制备了Al/Cu金属复合板,采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和显微硬度仪对焊后复合板结合界面进行表征分析。为了验证铝和铜的可焊性,计算了铝/铜爆炸焊接窗口。结果表明,爆炸焊接技术成功地实现了铝/铜复合材料的制备,焊接界面呈现规律的波形结构特征,无明显裂纹或缺陷,结合界面涡旋区出现元素扩散现象,有金属间化合物生成。焊接界面附近的显微硬度增加,远离焊接界面的显微硬度降低。试验所用参数位于爆炸焊接窗口内,实验与理论计算结果相吻合。（2）采用不同厚度的铵油炸药,通过水下爆炸焊接的方式制备了锆基非晶合金和铝的复合板。利用光学显微镜、扫描电镜、高分辨率透射电镜（HRTEM）和显微硬度仪对焊接后的复合板结合界面进行表征分析。为了验证铝和锆基非晶合金的可焊性,计算了水下爆炸焊接窗口,并根据动能损失理论分析不同厚度炸药对焊接界面的影响。结果表明,水下爆炸焊接技术成功的实现了铝和锆基非晶合金的复合,焊接界面无明显的缺陷,结合界面处有明显的过渡层生成,焊接后的非晶合金未发生晶化,靠近焊接界面处的材料硬度有所增加。三组试验参数均位于焊接窗口内,实验与理论计算结果相吻合。（3）为了揭示铝/铜和铝/锆基非晶合金的爆炸焊接机理,验证材料间的可焊性情况,通过SPH方法对铝/铜和铝/锆基非晶合金的爆炸焊接过程进行数值计算。结果显示,铝/铜结合界面有明显的金属射流产生,界面呈现规律性的波纹结构特征,数值计算所得界面涡旋结构与试验所得的涡旋结构十分相似,模拟与实验结果吻合。铝/锆基非晶合金焊接界面呈现近似平纹的结构特征,结合质量良好,与试验结果相一致。同时,选用Johnson-Holmquist-Ceramics（JH-2）模型作为锆基非晶合金的材料本构模型,对铝/锆基非晶合金的焊接进行模拟,模拟结果证实了JH-2本构模型对于非晶合金的动力学模拟具有一定的可行性。该论文有图36幅,表7个,参考文献145篇。
二、含钴锆基块状非晶合金的制备与力学性能（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、含钴锆基块状非晶合金的制备与力学性能（论文提纲范文）
（1）锆基块体非晶合金室温锯齿流变中特征参量的分布规律（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 非晶合金概述 |
| 1.2.1 非晶合金的定义 |
| 1.2.2 非晶合金的发展 |
| 1.2.3 非晶合金的应用 |
| 1.3 非晶合金塑性变形的研究现状 |
| 1.3.1 微观机制——剪切带 |
| 1.3.2 宏观响应——锯齿流变 |
| 1.3.3 剪切带与锯齿流变之间的关联 |
| 1.4 本课题研究意义与主要内容 |
| 第二章 实验材料和方法 |
| 2.1 实验材料的选取和制备 |
| 2.1.1 成分的确定 |
| 2.1.2 样品的制备 |
| 2.2 实验和分析方法 |
| 2.2.1 实验方法 |
| 2.2.2 数据分析方法 |
| 第三章 与应变速率相关的剪切带滑移模式 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 室温塑性对应变速率的响应 |
| 3.3 锯齿流变动力学 |
| 3.3.1 应力降大小和持续时间的统计规律 |
| 3.3.2 应力降速率的统计规律 |
| 3.4 剪切带的滑移模式 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 与应变速率相关的失效阈值理论 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 锯齿流变对应变速率的响应 |
| 4.3 失效阈值理论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 不同冷热循环次数下非晶合金的锯齿流变行为 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 冷热循环对结构和力学性能的影响 |
| 5.3 冷热循环对锯齿流变的影响 |
| 5.4 不同应变速率下的冷热循环结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）医用合金材料磁流变超光滑抛光加工研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的来源与意义 |
| 1.2 医用合金材料抛光技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 化学机械抛光 |
| 1.2.2 电解抛光 |
| 1.2.3 其他抛光方法 |
| 1.3 医用材料磁流变抛光研究现状 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 第二章 动态磁场集群磁流变抛光原理及实验设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 动态磁场集群磁流变抛光原理及磁场仿真 |
| 2.2.1 动态磁场集群磁流变抛光原理及实验装置 |
| 2.2.2 动态磁场集群磁流变磁场仿真 |
| 2.3 实验设计与检测方法 |
| 2.3.1 实验设计 |
| 2.3.2 抛光效果及检测仪器 |
| 2.3.3 性能分析及方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 医用TC4 钛合金的动态磁场集群磁流变抛光实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验设计与实验条件 |
| 3.2.1 实验材料及制备工艺 |
| 3.2.2 实验方案 |
| 3.3 医用TC4 钛合金的动态磁场集群磁流变抛光实验研究 |
| 3.3.1 磨料种类对抛光效果的影响 |
| 3.3.2 磨料粒径对抛光效果的影响 |
| 3.3.3 抛光时间对抛光效果的影响 |
| 3.3.4 加工间隙对抛光效果的影响 |
| 3.3.5 抛光盘转速对抛光效果的影响 |
| 3.4 医用TC4 钛合金表面创成机理分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 医用锆基非晶合金的动态磁场集群磁流变抛光实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 医用锆基非晶合金的材料特性及其实验设计 |
| 4.3 医用锆基非晶合金动态磁场集群磁流变抛光液组成优化 |
| 4.3.1 磨料种类对抛光效果的影响 |
| 4.3.2 磨料粒径对抛光效果的影响 |
| 4.3.3 磨料质量分数对抛光效果的影响 |
| 4.3.4 羰基铁粉质量分数对抛光效果的影响 |
| 4.4 不同抛光时间的加工效果 |
| 4.5 正交实验结果及分析 |
| 4.5.1 正交实验方案 |
| 4.5.2 实验结果极差分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 医用合金材料动态磁场集群磁流变抛光去除机理及其性能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 去除机理分析 |
| 5.3 表面性能分析 |
| 5.3.1 表面粗糙度及表面形貌 |
| 5.3.2 表面成分分析 |
| 5.4 显微硬度 |
| 5.5 润湿性 |
| 5.6 耐腐蚀性能 |
| 5.7 摩擦磨损性能 |
| 5.7.1 摩擦系数 |
| 5.7.2 磨痕形貌 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得与学位论文相关的成果 |
| 致谢 |
（3）脉冲激光加工锆基非晶合金表面复合结构特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 生物材料及其发展历程 |
| 1.2 非晶合金概述 |
| 1.2.1 非晶合金的形成概况 |
| 1.2.2 非晶合金发展历程 |
| 1.3 块体非晶合金的优异性能 |
| 1.4 医用非晶材料的表面生物活性改性技术 |
| 1.5 本文的研究目的及内容 |
| 1.5.1 本文的研究目的 |
| 1.5.2 本文的研究内容 |
| 第二章 实验材料设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 锆基块体非晶合金 |
| 2.1.2 实验器材及试剂 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 激光加工设备 |
| 2.2.2 其他辅助设备 |
| 2.2.3 实验检测设备 |
| 2.3 实验过程及方法 |
| 2.3.1 样品预处理 |
| 2.3.2 激光器调制 |
| 2.3.3 设置激光参数 |
| 2.3.4 复合结构加工 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微纳结构制造与体外生物活性研究 |
| 3.1 仿生结构设计 |
| 3.1.1 天然骨结构分析 |
| 3.1.2 植入物表面微结构设计 |
| 3.2 锆基非晶合金表面脉冲激光加工研究 |
| 3.2.1 实验过程 |
| 3.2.2 激光加工结果分析 |
| 3.3 锆基非晶合金表面结构激光复合制造及其表征 |
| 3.3.1 微纳复合结构制备 |
| 3.3.2 复合结构形貌分析 |
| 3.4 锆基非晶合金体外生物活性研究 |
| 3.4.1 实验内容及方法 |
| 3.4.2 润湿性结果分析 |
| 3.4.3 模拟体液浸泡结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 锆基非晶合金电化学腐蚀行为测试 |
| 4.1 非晶材料耐蚀原理和生物防护研究 |
| 4.2 实验内容及方法 |
| 4.2.1 电化学腐蚀机理 |
| 4.2.2 实验内容 |
| 4.2.3 实验方法 |
| 4.3 电化学腐蚀实验测试结果分析 |
| 4.3.1 极化曲线分析 |
| 4.3.2 阻抗谱分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（4）基于分子动力学锆基非晶结晶及连接界面机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及其意义 |
| 1.2 非晶合金的发展史 |
| 1.3 非晶合金的焊接研究 |
| 1.3.1 块体非晶合金的激光焊研究 |
| 1.3.2 块体非晶合金的电子束焊研究 |
| 1.3.3 块体非晶合金的搅拌摩擦焊研究 |
| 1.3.4 块体非晶合金的其他焊接方法 |
| 1.4 基于分子动力学模拟方法对非晶合金的研究 |
| 1.4.1 分子动力学模拟基本原理 |
| 1.4.2 非晶合金的分子动力学模拟研究 |
| 1.5 课题的研究目标及内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 课题的研究目标 |
| 1.5.3 课题研究内容 |
| 1.5.4 拟解决的关键性问题 |
| 1.6 拟采用的研究方法和技术路线 |
| 1.7 本文主要创新点 |
| 第2章 基于分子动力学非晶合金形核理论及微观表征 |
| 2.1 非晶合金形核基本理论 |
| 2.1.1 结晶动力学 |
| 2.1.2 结晶过程中的驰豫现象 |
| 2.1.3 动态不均匀性与原子堆积区域的关系 |
| 2.1.4 临界核大小和形核速率 |
| 2.2 分子动力学模拟的微观结构表征 |
| 2.2.1 径向分布函数 |
| 2.2.2 H-A键型指数分析 |
| 2.2.3 均方位移函数(MSD) |
| 2.2.4 后处理软件 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 锆基块体非晶合金与铜激光焊接头组织研究 |
| 3.1 非晶合金激光焊接方法介绍 |
| 3.1.1 非晶合金激光焊接可行性分析 |
| 3.1.2 Zr基非晶合金与Cu脉冲激光焊试验过程 |
| 3.2 Zr基非晶合金与Cu接头元素扩散及物相分析 |
| 3.2.1 焊接接头不同区域的微观组织 |
| 3.2.2 焊接接头界面处的元素扩散 |
| 3.2.3 焊接接头不同区域的物相分析 |
| 3.2.4 焊接接头不同区域的显微硬度 |
| 3.3 结晶晶粒尺寸及结晶分数计算 |
| 3.3.1 晶粒尺寸计算 |
| 3.3.2 结晶分数计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 锆基非晶合金的结晶行为研究 |
| 4.1 Zr基非晶结晶模拟过程及模型的验证 |
| 4.2 冷却速率对Zr基非晶结晶过程的影响 |
| 4.2.1 结晶过程中的原子势能分析 |
| 4.2.2 结晶过程中的径向分布函数分析 |
| 4.2.3 结晶过程中的原子结构转变分析 |
| 4.2.4 结晶过程中的键型指数分析 |
| 4.3 初始温度对Zr基非晶结晶过程的影响 |
| 4.3.1 初始温度对原子势能的影响 |
| 4.3.2 初始温度对径向分布函数的影响 |
| 4.3.3 初始温度对键型指数的影响 |
| 4.3.4 初始温度对原子结构的影响 |
| 4.4 Cu_(46)Zr_(54)非晶合金的结晶过程分析 |
| 4.4.1 建模过程 |
| 4.4.2 结晶过程中原子势能的变化 |
| 4.4.3 原子内部结构演化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 锆基非晶合金/铜连接中的原子互扩散行为研究 |
| 5.1 扩散模型的建立 |
| 5.2 时间对界面扩散的影响 |
| 5.3 温度对界面扩散的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录B 专利 |
| 附录C 获奖情况 |
（5）基于非晶合金铸造的界面换热系数与流动性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.2 非晶合金的发展概况 |
| 1.2.1 非晶合金的发展历程 |
| 1.2.2 非晶合金的制备技术 |
| 1.2.3 非晶合金的性能及其应用 |
| 1.3 合金的流动性研究 |
| 1.3.1 液态金属的粘度 |
| 1.3.2 液态金属的表面张力 |
| 1.3.3 非晶合金铸造成形特点 |
| 1.4 铸造数值模拟的发展及其应用 |
| 1.4.1 数值模拟的基本方法 |
| 1.4.2 铸造数值模拟的发展现状 |
| 1.5 课题主要研究内容与研究意义 |
| 第2章 模拟方法 |
| 2.1 数值模拟软件的简介 |
| 2.1.1 Procast软件简介 |
| 2.1.2 ANSYS Fluent软件介绍 |
| 2.2 铸件充型的基本理论和数学模型 |
| 2.2.1 基本理论 |
| 2.2.2 数学模型 |
| 第3章 熔体流动的润湿特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 界面润湿行为 |
| 3.2.1 影响金属熔体粘度的因素 |
| 3.2.2 粘度与表面张力之间的关系 |
| 3.2.3 润湿角的求解 |
| 3.3 金属熔体对微凹槽润湿的数值模拟 |
| 3.3.1 熔体流动模型建立及网格划分 |
| 3.3.2 相关参数设置 |
| 3.4 充型流场模拟结果 |
| 3.4.1 凹槽宽度对流入深度的影响 |
| 3.4.2 温度对流入深度的影响 |
| 3.4.3 压力对流入深度的影响 |
| 3.4.4 流动速度对流入深度的影响 |
| 3.4.5 凹槽形状对流体流动的影响 |
| 3.4.6 重力方向对流体流动的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 界面换热系数和流动性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 凹槽对界面换热的影响 |
| 4.2.1 间隙气体的换热 |
| 4.2.2 凹槽中的气体间隙 |
| 4.3 合金熔体的流动性的数值模拟过程 |
| 4.3.1 模型绘制及网格剖分 |
| 4.3.2 模型前处理 |
| 4.4 数值模拟结果及分析 |
| 4.4.1 凹槽面密度对流动性的影响 |
| 4.4.2 充型速度对流动性的影响 |
| 4.4.3 浇注温度对流动性的影响 |
| 4.4.4 铸型预热温度对流动性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 非晶反射镜的数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 反射镜的初始结构设计 |
| 5.2.1 反射镜的材料 |
| 5.2.2 反射镜的基本尺寸 |
| 5.2.3 反射镜的轻量化 |
| 5.3 铸造过程数值模拟 |
| 5.3.1 铸型尺寸的确定 |
| 5.3.2 实体模型的建立 |
| 5.3.3 网格划分 |
| 5.4 不同浇注系统方案的模拟结果 |
| 5.4.1 不同浇注系统方案对反射镜铸造充型过程的影响 |
| 5.4.2 两种浇注方案的对比分析 |
| 5.5 优化结构下的反射镜铸造模拟结果 |
| 5.5.1 不同铸型冷却方式对模拟结果的影响 |
| 5.5.2 不同铸型预热温度对模拟结果的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）Ti基非晶合金的脉冲激光焊接特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 非晶合金的概述 |
| 1.1.1 非晶合金的发展 |
| 1.1.2 非晶合金的性能及应用 |
| 1.2 非晶复合材料的概述 |
| 1.2.1 外添加非晶复合材料 |
| 1.2.2 内生非晶复合材料 |
| 1.3 非晶合金焊接研究进展 |
| 1.4 论文研究内容及意义 |
| 2 实验内容和分析方法 |
| 2.1 实验内容 |
| 2.1.1 实验设备 |
| 2.1.2 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.3 分析与表征 |
| 2.3.1 X射线衍射表征 |
| 2.3.2 光学显微镜观察 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜(SEM)观察和能谱分析(EDS) |
| 2.3.4 硬度测试 |
| 2.3.5 激光脉冲能量测定 |
| 3 钛基非晶合金激光熔凝组织特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 焊接速度对钛基非晶合金组织特性影响 |
| 3.2.1 熔化区微观组织 |
| 3.2.2 热影响区微观组织 |
| 3.2.3 元素分布 |
| 3.3 激光激发电流对钛基非晶合金组织特性影响 |
| 3.3.1 微观组织 |
| 3.3.2 元素分布 |
| 3.4 晶化特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 β-Ti增韧钛基复合非晶合金激光熔凝组织与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光激发电流对组织特性影响 |
| 4.3 脉宽对组织特性影响 |
| 4.4 焊接速度对组织特性影响 |
| 4.5 过渡区域微观组织 |
| 4.6 元素分布 |
| 4.7 熔化区的微观硬度 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 钛基非晶合金与β-Ti增韧钛基复合非晶合金对接焊研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 宏观形貌 |
| 5.3 微观组织 |
| 5.4 过渡区域微观组织 |
| 5.5 元素分布 |
| 5.6 硬度 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）强电场和辐照对非晶材料组织性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 非晶合金概述 |
| 1.1.1 非晶合金的性能 |
| 1.1.2 非晶合金的制备及研究现状 |
| 1.1.3 非晶合金的形成机理及常见缺陷 |
| 1.2 铁基非晶合金 |
| 1.2.1 铁基非晶薄带及特点 |
| 1.2.2 铁基非晶合金的纳米处理及发展 |
| 1.3 强外场作用在非晶材料中的应用 |
| 1.3.1 强电场在非晶合金中的应用 |
| 1.3.2 辐照在非晶材料中的应用 |
| 1.4 研究背景及意义 |
| 1.5 研究内容 |
| 第2章 研究方法 |
| 2.1 研究方案 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 铁基非晶薄带制备 |
| 2.4 外场处理 |
| 2.4.1 强电场 |
| 2.4.2 辐照 |
| 2.5 物相及磁性能表征 |
| 2.5.1 X射线衍射分析 |
| 2.5.2 差热分析 |
| 2.5.3 磁性能测试 |
| 2.5.4 微观组织观察 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 铁基非晶薄带制备及强外场处理 |
| 3.1 铁基非晶薄带制备 |
| 3.1.1 工艺参数对铁基非晶薄带的影响 |
| 3.1.2 公斤级中试制备 |
| 3.1.3 物相表征 |
| 3.2 外场处理 |
| 3.2.1 强电场处理 |
| 3.2.2 辐照 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 电场对非晶合金组织和性能的影响 |
| 4.1 电场作用对非晶物相的影响 |
| 4.2 电场作用对非晶晶化行为的影响 |
| 4.3 电场作用非晶磁性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 辐照对非晶合金组织和性能的影响 |
| 5.1 物相及磁性能分析 |
| 5.1.1 辐照对非晶物相的影响 |
| 5.1.2 辐照对非晶晶化行为的影响 |
| 5.1.3 辐照对非晶磁性能的影响 |
| 5.2 晶化激活能对比 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士论文期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（8）初晶型晶化Zr50Ni27Nb18Co5非晶合金高温力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 非晶态合金概述 |
| 1.1.1 非晶合金的定义和特点 |
| 1.1.2 非晶态合金的发展与应用 |
| 1.1.3 非晶合金的制备方法 |
| 1.2 非晶合金的晶化行为 |
| 1.3 非晶合金的氧化 |
| 1.4 Zr基非晶合金 |
| 1.4.1 Zr基非晶合金的发展现状 |
| 1.4.2 Zr基非晶合金的研究现状 |
| 1.4.3 Zr基非晶合金应用 |
| 1.5 本课题研究背景与方法 |
| 1.5.1 研究背景 |
| 1.5.2 研究方法 |
| 第2章 实验方法和过程 |
| 2.1 实验样品的制备 |
| 2.1.1 制备合金所需设备 |
| 2.1.2 母合金的制备 |
| 2.1.3 非晶态合金薄带样品的制备 |
| 2.2 结构分析 |
| 2.2.1 X射线衍射分析 |
| 2.2.2 差示扫描量热分析 |
| 2.3 拉伸实验 |
| 2.4 断口形貌观察 |
| 第3章 温度对Zr_(50)Ni_(27)Nb_(18)Co_5非晶合金高温力学性能的影响 |
| 3.1 Zr_(50)Ni_(27)Nb_(18)Co_5非晶合金原始态样品的表征 |
| 3.1.1 XRD分析 |
| 3.1.2 DSC分析 |
| 3.2 温度对Zr_(50)Ni_(27)Nb_(18)Co_5非晶合金高温力学性能的影响 |
| 3.3 断口形貌分析 |
| 3.4 晶化物质的种类 |
| 3.5 晶化体积分数 |
| 第4章 应变速率对Zr_(50)Ni_(27)Nb_(18)Co_5非晶合金高温力学性能的影响 |
| 4.1 不同应变速率下条带的高温拉伸实验 |
| 4.2 不同应变速率下拉伸后的断口形貌 |
| 第5章 氧化行为对Zr_(50)Ni_(27)Nb_(18)Co_5非晶合金高温力学性能的影响 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（9）Zr-Fe-Cu-Al体系块体非晶合金的选区激光熔化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 块体非晶合金的发展 |
| 1.2 玻璃形成能力 |
| 1.3 非晶合金的热稳定性 |
| 1.4 非晶合金的激光加工 |
| 1.4.1 非晶合金的激光表面熔覆 |
| 1.4.2 非晶合金的激光增材制造 |
| 1.5 增材制造的成型缺陷 |
| 1.5.1 球化 |
| 1.5.2 孔洞 |
| 1.5.3 裂纹 |
| 1.6 Zr基块体非晶合金研究现状 |
| 1.7 研究目的以及主要研究内容 |
| 第二章 实验材料与方法 |
| 2.1 成分设计方法 |
| 2.1.1 随机森林方法 |
| 2.1.2 神经网络方法 |
| 2.2 样品制备方法 |
| 2.2.1 铸造态样品制备 |
| 2.2.2 非晶合金粉末制备 |
| 2.2.3 选区激光熔化样品制备 |
| 2.3 结晶动力学研究方法 |
| 2.4 微观结构与性能表征 |
| 2.4.1 晶体结构分析 |
| 2.4.2 扫描电子显微镜分析 |
| 2.4.3 透射电子显微镜分析 |
| 2.4.4 差热分析 |
| 2.4.5 热导率测试 |
| 2.4.6 力学性能测试 |
| 2.4.7 抗腐蚀性能测试 |
| 第三章 Zr-Fe-Cu-Al体系非晶合金成分优化研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 机器学习方法下的成分优化 |
| 3.2.1 玻璃形成能力判据的回归分析 |
| 3.2.2 基于机器学习的合金成分预测 |
| 3.3 玻璃形成能力的实验验证 |
| 3.4 热稳定性研究 |
| 3.4.1 实验设计 |
| 3.4.2 Zr_(60)Fe_(10)Cu_(20)Al_(10)非晶合金热稳定性研究 |
| 3.4.3 Zr_(63)Fe_(2.5)Cu_(23)Al_(11.5)非晶合金热稳定性研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Zr-Fe-Cu-Al体系非晶合金结晶行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 低升温速率下Zr-Fe-Cu-Al体系非晶合金的结晶行为 |
| 4.2.1 Zr_(60)Fe_(10)Cu_(20)Al_(10)结晶行为研究 |
| 4.2.2 Zr_(63)Fe_(2.5)Cu_(23)Al_(11.5)非晶合金结晶行为研究 |
| 4.3 激光与Zr_(60)Fe_(10)Cu_(20)Al_(10)非晶合金的相互作用研究 |
| 4.3.1 实验设计 |
| 4.3.2 Zr_(60)Fe_(10)Cu_(20)Al_(10)块体非晶合金单次熔凝 |
| 4.3.3 Zr_(60)Fe_(10)Cu_(20)Al_(10)块体非晶合金多次熔凝 |
| 4.4 有限元方法的温度场模拟 |
| 4.4.1 Zr_(60)Fe_(10)Cu_(20)Al_(10)非晶合金的物性参数测量 |
| 4.4.2 温度场模拟结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 选区激光熔化过程中的缺陷研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Zr_(60)Fe_(10)Cu_(20)Al_(10)非晶合金单层铺粉激光熔化中的球化 |
| 5.2.1 Zr_(60)Fe_(10)Cu_(20)Al_(10)非晶合金熔滴铺展 |
| 5.2.2 实验设计 |
| 5.2.3 Zr_(60)Fe_(10)Cu_(20)Al_(10)非晶合金单层铺粉熔凝实验 |
| 5.3 选区激光熔化锆基非晶合金中的孔洞 |
| 5.3.1 实验设计 |
| 5.3.2 不同激光工艺参数下的孔洞 |
| 5.4 选区激光熔化Zr_(60)Fe_(10)Cu_(20)Al_(10)非晶合金中的裂纹 |
| 5.4.1 单道熔凝样品截面分析 |
| 5.4.2 块体样品裂纹的分布状态及形成 |
| 5.4.3 裂纹产生的原因 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 选区激光熔化制备块体Zr_(60)Fe_(10)Cu_(20)Al_(10)非晶合金 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Zr_(60)Fe_(10)Cu_(20)Al_(10)非晶合金的立体成型 |
| 6.2.1 实验设计 |
| 6.2.2 激光参数的选择 |
| 6.2.3 晶化相的控制 |
| 6.2.4 工艺参数优化 |
| 6.3 增材制造Zr_(60)Fe_(10)Cu_(20)Al_(10)非晶合金的性能 |
| 6.3.1 力学性能 |
| 6.3.2 抗腐蚀性能测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的主要成果 |
（10）异质金属爆炸焊接界面特性及数值计算研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 爆炸焊接窗口与工艺参数计算 |
| 2.1 爆炸焊接窗口简介 |
| 2.2 爆炸焊接窗口参数的选择 |
| 2.3 爆炸焊接工艺参数的选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 铝-铜爆炸焊接试验 |
| 3.1 实验材料与方法 |
| 3.2 铝-铜爆炸焊接窗口计算 |
| 3.3 界面微观结构分析 |
| 3.4 界面元素分布分析 |
| 3.5 界面显微硬度测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 铝-锆基非晶合金爆炸焊接试验 |
| 4.1 实验材料与方法 |
| 4.2 铝-锆基非晶合金水下爆炸焊接窗口计算 |
| 4.3 界面微观结构分析 |
| 4.4 界面元素分布分析 |
| 4.5 界面晶格结构分析 |
| 4.6 界面显微硬度测试 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 SPH法爆炸焊接数值计算 |
| 5.1 LS-DYNA简介 |
| 5.2 SPH方法简介 |
| 5.3 铝-铜爆炸焊接数值计算 |
| 5.4 铝-锆基非晶合金爆炸焊接数值计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、含钴锆基块状非晶合金的制备与力学性能（论文参考文献）
- [1]锆基块体非晶合金室温锯齿流变中特征参量的分布规律[D]. 罗玉莎. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]医用合金材料磁流变超光滑抛光加工研究[D]. 赵言. 广东工业大学, 2021
- [3]脉冲激光加工锆基非晶合金表面复合结构特性研究[D]. 葛张森. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [4]基于分子动力学锆基非晶结晶及连接界面机制研究[D]. 刘世恩. 兰州理工大学, 2021(01)
- [5]基于非晶合金铸造的界面换热系数与流动性研究[D]. 许雪. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [6]Ti基非晶合金的脉冲激光焊接特性研究[D]. 郭亚楠. 辽宁工业大学, 2020(03)
- [7]强电场和辐照对非晶材料组织性能的影响[D]. 武加朋. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [8]初晶型晶化Zr50Ni27Nb18Co5非晶合金高温力学性能研究[D]. 葛娜. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [9]Zr-Fe-Cu-Al体系块体非晶合金的选区激光熔化研究[D]. 罗宇. 中国工程物理研究院, 2020(01)
- [10]异质金属爆炸焊接界面特性及数值计算研究[D]. 梁汉良. 中国矿业大学, 2020