合金元素对zr-co-al-ag大块非晶合金的玻璃形成能力及性能的影响word格式论文.docxVIP

优秀毕业论文 精品参考文献资料 摘 要 本论文采用电弧熔炼/水冷铜模吸铸法制备了不同的 Zr 基大块非晶合金。利用 X 射线衍射分析仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、示差扫描量热仪（DSC）、 差热分析仪（DTA）、HXS-1000AK 型显微硬度计、金相显微镜、电化学设备等实 验手段系统研究了新型 Zr 基大块非晶合金的非晶形成能力和电化学及力学性能。 制备出了新型无镍无铜型 Zr 基大块非晶合金系列 Zr53Co23.5-xAl23.5Agx (x=1, 2, 3, 5.5, 8at.%) 和 Zr53+yCo23.5-yAl23.5Ag5.5(y=1, 2, 4at%)。并发现具有最强非晶形成能力的 成分点为 Zr54Al23.5Co17Ag5.5 和 Zr55Al23.5Co16Ag5.5，其直径可达 10mm。对合金的热 力学性质及其晶化行为研究表明，随着 Ag 含量的增加，合金由单步晶化模式转化 为多步晶化模式。实验结果表明，Ag 元素的添加降低了体系的液相温度，这可能 是体系非晶形成能力提高的主要原因。 电化学试验表明，随着 Ag 含量的增???，非晶合金在模拟体液 PBS（PH=7.4, 含 8g/ NaCl, 0.2g/L KCl, 1.44g/L NaH2PO4, 0.24g/L KH2PO4）和 NaCl 溶液中的耐腐 蚀性能下降，主要原因是 Ag 含量的增加导致钝化膜表面被 Cl-加速点蚀；而在酸碱 中，合金随着 Ag 含量的增加腐蚀性能逐渐增强，可能是因为 Ag 含量的增加促进 了耐腐蚀的 Zr 的氧化物在钝化膜的富集。显微硬度试验表明，随着 Ag 含量的增加， 显微硬度先升高后降低，并在 Ag=2 具有最大值。显微压痕的微观形貌表明，在 Ag=2 时压痕周边的剪切带最多，因此合金在 Ag=2 时具有最好的塑性。 在成功制备了具有超大非晶形成能力 Zr54Co17Al23.5Ag5.5 的基础上,研究了 Ta、 Nb 的微量添加对其腐蚀行为和力学性能的影响。结果表明，Ta、Nb 的添加会降低 非晶合金的形成能力。同时，添加微量的 Ta、Nb 后，使得合金在 PBS 模拟体液具 有良好的腐蚀性能。在酸碱溶液中的极化曲线也表明添加微量的 Ta、Nb 后同样具 有很强的耐酸耐碱性。显微硬度试验表明，添加微量的 Ta、Nb 能显著提高合金的 显微硬度。显微压痕的微观形貌表明，添加微量的 Ta、Nb 后，压痕周边剪切带明 显增多，非晶合金的塑性显著提高。 关键词：Zr 基大块非晶合金;非晶形成能力;合金化效应;耐腐蚀性能;显微硬度 II Abstract In this dissertation, different Zr-based bulk metallic glasses were prepared by copper mold casting. their structure was characterized by X-ray diffraction (XRD). Thermal response was investigated using differential scanning calorimetry (DSC) and differential thermal analysis (DTA). HXS-1000AK microhardness instrument and optical microscopy were employed to evaluate their mechanical properties. The corrosion behavior of the alloys obtained was investigated in various corrosion fluid by electrochemical measurements. New centimeter class Zr-based bulk metallic glasses without Ni and Cu have been developed in the quanternary system Zr-Al-Co-Ag:Zr53Al23.5Co23.5-xAgx (x=1,2,3,5.5,8at.%) and Zr53+yAl23.5Co23.5-yAg5.5(y=1,2,4at%). The alloys of Zr54Al23.5Co17Ag5.5 and Zr55Al23.5Co16Ag5.5, which can be cast into fully glassy rod with a diameter of 10mm showed the highest glass forming