太平洋在线直营网最新博彩网站程序源码_中科院金属所《JMST》: 年青化金属玻璃中出东谈主预感的蠕变行为!

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发布日期:2024-05-23 00:50    点击次数:189
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金属玻璃看成一类新式材料,因其独到的微不雅结构和优异的性能而受到全天下的平和。与晶体材料不同,晶体材料以径直范围其微不雅结构来获取所需的性能(举例,晶粒细化和固溶体)。而金属玻璃具有无序的原子结构,莫得可行的措施来掌握其微不雅结构以获取所需的性能。从能量景不雅角度来看,金属玻璃的能量状况取决于它们的加工历史(如冷却速率),从而导致相应的微不雅结构和性能变化。性能与能量状况之间的关联性使得通过优化工艺阶梯不错探索金属玻璃性能与微不雅结构之间的相互作用。

在高温环境和高精度开拓中使用的结构材料的蠕变性能至关迫切。包含位错和晶界的多晶材料,如钢、镍合金、铝合金和钛合金的蠕变行为依然得到了粗豪讨论。由于对蠕变经过中微不雅组织的径直不雅察和精准表征的卓绝,依然成就了相应的旧例结晶金属变形机制图,包括位错蠕变、Nabarro-Herring蠕变、Coble蠕变、和位错攀移蠕变。然则,关于短少位错和晶界的金属玻璃的蠕变行为践诺讨论有限,而且由于难以径直表征变形结合的微不雅结构演变,其潜在机制亟需敷陈。金属玻璃原子通过解放体积扩散和应力结合剪切变形在蠕变经过中起要津作用。一般来说,解放体积越大或堆积结构越松散的铸态金属玻璃推崇出更大的蠕变速率,这是由于较大的运转解放体积产生了更多的剪切滚动区。雷同,退火后的金属玻璃推崇出更好的抗蠕变性能和激活体积更小的剪切滚动区。尽管如斯,金属玻璃的结构和性能之间的复杂联系尚未被王人备连气儿,因此微不雅结构对蠕变的影响以及潜在的微不雅经过仍是身手域的疑难杂症。年青化将金属玻璃带入更高的能量状况,为探索其变形行为提供了一种新的措施。

基于此,中国科学院金属讨论所的潘杰讨论员团队通过退火和年青化来调控金属玻璃的能量状况。令东谈主骇怪的是,年青化金属玻璃的蠕变位移和稳态蠕变速率分解低于铸态金属玻璃。这一出东谈主预感的景色与传统不雅念相矛盾,即越硬的材料推崇出更好的抗蠕变性。进而,他们接头了这种随机蠕变行为的潜在机制。关联论文以题为“Unexpected creep behavior in a rejuvenated metallic glass”发表在Journal of Materials Science & Technology上。

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论文承接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030223004218

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图1 (a)铸态、退火态和年青化Zr69.5Cu12Ni11Al7.5金属玻璃试样暗示;(b)不雷同品的XRD图谱和(c) DSC弧线。

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图2不同能量状况金属玻璃的(a)P-h弧线;(b)显微硬度和纳米硬度;(c)硬度随应变率的演化;(d)应变率明锐扫数和激活体积随弛豫焓的演化。

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图3 不同能量状况金属玻璃的(a)蠕变弧线;(b)蠕变率;(c)不同加载速率下的蠕变位移和(d)稳态蠕变速率。

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图4单轴压缩下不同能量状况金属玻璃的(a)蠕变弧线和(b)蠕变率。

要而论之,作家选用纳米压痕和单轴压缩的措施系统讨论了Zr69.5Cu12Ni11Al7.5金属玻璃在不同能态下的蠕变行为。践诺效果标明,年青化金属玻璃具有较低的应变率明锐扫数和较大的剪切滚动区体积,其变形身手增强。令东谈主骇怪的是,在极高能量状况下,年青化金属玻璃的蠕变位移和稳态蠕变速率比铸态金属玻璃小,与弛豫态金属玻璃极度。此外,单轴压缩蠕变张望也考证了年青化金属玻璃的蠕变性能得到改善。年青化金属玻璃具有优异的蠕变性能是由于蠕变经过中发生了应变硬化,导致蠕变后试样的硬度、杨氏模量和密度增多,弛豫焓镌汰。违反,铸态和退火金属玻璃的蠕变经过中应变软化占主导地位,伴跟着杨氏模量和密度的镌汰和弛豫焓的增多。以上讨论效果标来岁青化不错有用地提升金属玻璃的蠕变性能,同期幸免结构弛豫引起的脆性。讨论效果为连气儿金属玻璃的变形机制和年青化行为提供了进一步的表面教导。(文:Keep real)

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