金属学报  2012, Vol. 48 Issue (7): 861-866    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2012.00198

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内生枝晶相体积分数可控的钛基非晶复合材料

唐明强, 朱正旺, 付华萌, 王爱民, 李宏, 张宏伟, 马国锋, 张海峰, 胡壮麒

中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室, 沈阳 110016

Ti-BASED AMORPHOUS COMPOSITES WITH QUANTITATIVELY CONTROLLED IN--SITU FORMATION OF DENDRITES

TANG Mingqiang, ZHU Zhengwang, FU Huameng, WANG Aimin, LI Hong, ZHANG Hongwei, MA Guofeng, ZHANG Haifeng, HU Zhuangqi

Shenyang National Laboratory for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016

唐明强 朱正旺 付华萌 王爱民 李宏 张宏伟 马国锋 张海峰 胡壮麒. 内生枝晶相体积分数可控的钛基非晶复合材料[J]. 金属学报, 2012, 48(7): 861-866.
, , , , , , , , . Ti-BASED AMORPHOUS COMPOSITES WITH QUANTITATIVELY CONTROLLED IN--SITU FORMATION OF DENDRITES[J]. Acta Metall Sin, 2012, 48(7): 861-866.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(2831 KB)   摘要: 采用直接调控增塑相摩尔分数的方法成功制备了系列含有bcc枝晶相的 (Ti32.8Zr30.2Ni5.3Cu9Be22.7)100-x (Ti61.5Zr36.4Cu2.1)x(x=10-95)非晶复合材料. 采用XRD, SEM和DSC等方法研究了不同$x$值下枝晶相的体积分数以及形貌的变化规律, 并利用TEM研究了内生枝晶相的结构和两相界面结构. 结果表明, 在Ti32.8Zr30.2Ni5.3Cu9Be22.7合金中直接添加不同量的Ti61.5Zr36.4Cu2.1合金能够有效地控制内生枝晶相的析出量, 获得界面结合良好的非晶复合材料, 且枝晶相的尺寸及体积分数与$x$值成正比. 室温压缩实验结果表明, 当x>30时, 复合材料的塑性变形能力可得到明显改善. x值越大, 枝晶相体积分数越高, 复合材料屈服强度越低, 塑性改善效果越明显. 不同体积分数的复合材料均表现出明显的加工硬化现象. 当x=90时, 复合材料的塑性变形量达到14.4%, 断裂极限强度达1917 MPa. 关键词 ： 钛基非晶合金,  树枝晶,  内生复合材料,  力学性能     Abstract：A series of  (Ti32.8Zr30.2Ni5.3Cu9Be22.7)100-x (Ti61.5Zr36.4Cu2.1)x (x=10-95) bulk amorphous composites with quantitatively controlled in-situ formation of bcc-dendrites were prepared. The microstructures were analyzed by SEM, XRD and TEM. Thermal behaviors were examined using DSC. The results show that the size and volume fraction of dendrites depend on x in the composites. With increasing x, the volume fraction of dendrites rises monotonically from 20% to 90%. The microstructural transition between the matrix and the dendrites is smooth and successive with no phases observed at the interface. Compression tests show the size and volume fraction of dendrites largely influence the mechanical properties of composites. When the volume fraction is larger than the critical value (approximately 30% in the present work), the plasticity of composites cannot be improved. When the volume fraction is over the critical value, the higher the volume fraction of dendrites, the larger the plastic strain, the stronger the work hardening capacity. It implies that the properties of composite can be mediated by the tunable volume fraction of dendrites. These findings are significant to develop the controllable microstructure and performance materials. When x=90, the plastic strain and the compressive strength of the composites reach 14.4% and 1917 MPa, respectively. Key words： Ti-based amorphous alloy    dendrite    in-situ composite    mechanical property 收稿日期: 2012-04-13      基金资助: 国家重点基础研究发展计划项目2011CB606301, 国家杰出青年科学基金项目50825402和国家自然科学基金委员会-中国工程物理研究院联合基金项目10976100资助 作者简介: 唐明强, 男, 1981年生, 博士生 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 唐明强 朱正旺 付华萌 王爱民 李宏 张宏伟 马国锋 张海峰 胡壮麒 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/10.3724/SP.J.1037.2012.00198      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2012/V48/I7/861 [1] Wang WH, Dong C, Shek C H. Mater Sci Eng, 2004; R44: 45 [2] Yavari A R, Lewandowski J J, Eckert J. MRS Bull, 2007; 32: 635 [3] Schuh C A, Hufnagel T C, Ramamurty U. Acta Mater, 2007; 55: 4067 [4] Johnson W L. MRS Bull, 1999; 24: 42 [5] Conner R D, Dandliker R B, Johnson W L. Acta Mater, 1998; 46: 6089 [6] Hays C C, Kim C P, Johnson W L. Phys Rev Lett, 2000; 84: 2901 [7] Eckert J, Kuhn U, Mattern N, He G, Gebert A. Intermetallics, 2002; 10: 1183 [8] Fan C, Ott R T, Hufnagel T C. 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