退火處理與壓縮速率對非晶合金硬度與電子功函數的影響.pdf

1、隨著科技與工業(yè)的發(fā)展進步,具有獨特原子結構的非晶態(tài)合金憑借其各方面優(yōu)異的性能及很好的應用前景,受到越來越多材料學者的關注和研究。但其較強的脆性和很難大塊制備這兩個缺點嚴重的限制了它的廣泛應用。本文基于開爾文探針測試技術,對經過低溫退火和壓縮變形的非晶合金進行電子功函數測試以及硬度測試,通過對比電子功函數與硬度的變化規(guī)律,試圖從原子尺度研究非晶合金的結構及變形行為,進而為從本質上進一步理解非晶合金獨特的微觀結構和力學行為,克服其在制造和應

2、用上的困難提供理論依據及指導。本文研究的主要內容如下:
　　1.采用鎢極真空電弧熔煉技術,用負壓銅模吸鑄法制備了Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶態(tài)合金樣品系,在不同時間和溫度下對樣品進行退火處理。通過XRD、DSC和SEM等檢測技術對鑄態(tài)樣品進行測試分析發(fā)現玻璃轉變溫度(Tg)約為623K,晶化溫度(Tx)約為703K,過冷液相區(qū)為80K左右,經過退火的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be2

3、2.5非晶合金同原始鑄態(tài)非晶合金結構都沒有發(fā)生晶化轉變但出現了一定程度的結構弛豫。
　　2.基于開爾文探針技術對相同溫度下進行不同時間低溫退火的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶樣品進行電子功函數測試,結果發(fā)現隨著退火時間的增大電子功函數值呈下降趨勢。
　　3.同樣使用開爾文探針系統對不同溫度退火后的非晶合金樣品進行電子功函數測試,發(fā)現電子功函數值隨著溫度的升高而減小,當溫度靠近玻璃轉變溫度(Tg)

4、時,電子功函數值下降的幅度加大。
　　4.測量不同溫度退火后Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶樣品的洛氏硬度,并將結果與電子功函數值相比較,發(fā)現硬度值與電子功函數值的變換呈反比,隨著退火溫度的上升而增大。運用自由體積模型和結構弛豫理論對實驗結果進行分析和解釋。
　　5.測量不同壓縮速率下壓縮變形后的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶樣品的電子功函數值,發(fā)現電子功函數值隨壓縮