锆基块体非晶激光点热源作用下晶化问题及晶化曲线建立

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangxi0922
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
非晶合金具有优良的力学、物理学、化学和电磁学性能,目前在航空航天、体育用品、通讯产品(手机)、能源和电器领域得到一定的应用,但是由于块体非晶合金非晶形成能力的限制,目前圆棒形状块体非晶的尺寸最大只能做到72mm,限制了块体非晶合金在工程领域内的应用,因此采用合适的焊接方法获得更大尺寸的非晶合金是一个较佳的途径。块体非晶合金在热力学上处于亚稳态,在较慢加热速率下容易转变成结构更加稳定的晶态。传统的焊接方法显然不能提供足够快的加热和冷却速率,需要采用能够提供快速加热和冷却的激光和电子束等焊接方法。即使采用激光焊接方法,虽然焊接接头的熔凝区内容易保持非晶状态,但是在热影响区则容易出现晶化。因此,如何避免热影响区的晶化成为研究的热点。要保证热影响区不产生晶化,即保证HAZ各个部位的热循环曲线不与块体非晶合金的晶化曲线相交,因此获得块体非晶合金的晶化曲线就显得十分必要。非晶材料热特性的研究主要是采用DSC方法进行分析,但由于DSC的最大加热速率仅为500K/min,而大多数非晶合金在加热过程中保持非晶特性所需要的临界加热速率均大于500K/min,因此仅仅借助DSC方法建立晶化曲线是不够的。本课题拟利用DSC建立低加热速率下的晶化曲线,通过数值模拟的方法建立起高加热速率下的晶化曲线,通过Origin8.0对低加热速率下的晶化曲线和高加热速率下的晶化曲线进行拟合,建立起Zr53.7Ni9.4Cu28.5Al8.4块体非晶合金完整的晶化曲线。为了通过ANSYS数值模拟获得高升温速率下采用激光静止点热源作用时间下Zr53.7Ni9.4Cu28.5Al8.4块体非晶合金晶化临界点的热循环曲线,对Zr53.7Ni9.4Cu28.5Al8.4块体非晶合金进行了不同脉冲激光作用时间下的静止点热源实验,获得了不同工艺参数下晶化的非晶试样。计算出了Zr53.7Ni9.4Cu28.5Al8.4块体非晶合金的晶化激活能大约为220KJ/mol,提出了不同脉冲激光静止点热源作用时间下块体非晶焊点演变趋势模型。为了更一步研究Zr53.7Ni9.4Cu28.5Al8.4块体非晶合金在YAG脉冲激光器连续点焊下的晶化问题。采用YAG脉冲激光器对Zr53.7Ni9.4Cu28.5Al8.4块体非晶每间隔0.4mm进行一次点焊,通过光镜实验,场发射扫描电镜实验和能谱分析实验来研究Zr53.7Ni9.4Cu28.5Al8.4块体非晶合金不同晶化区域的组织结构及其成分变化等。结果表明:晶化的区域主要为重熔区、二次热影响区和一次热影响区,形成了重熔区晶化区、二次热影响区晶化区和一次热影响区晶化带。一次热影响区晶化带的晶化相为面心立方相ZrNi2 ,四方相Zr2Cu以及六角相Zr2Al;重熔区晶化区的晶体相为面心立方相Zr2Ni;二次晶化区的晶化相为六角相Zr2Al和Zr4Al3。重熔区的晶化问题属于母材非晶形成能力问题,化学成分对其晶化起着非常重要的作用。二次热影响区和一次热影响区晶化问题属于热影响区的热稳定性问题,结构弛豫现象对其起着重要的影响。
其他文献
本文采用透射电子显微分析、X射线衍射分析、示差扫描量热分析、室温拉伸试验等方法系统研究了Ti-Ni-Cu合金薄带的马氏体相变行为、力学行为和薄带在B19马氏体状态下变形的组
水果林有着较高的经济价值,主要包括果品价值和果树或果林的资产价值.对水果产品的标价比较容易,而对果树、果林资产的"定价"却比较复杂,难度较大.在市场经济日趋繁荣的情况
大型体育赛事经济影响研究的主要理论依据是投入产出分析模型及乘数效应。大型赛事在大力促进城市经济增长、推动城市的现代化进程、提升城市综合竞争力、推进城市经济增长方
锡银锌合金是一种新型的锡合金,由于其绿色环保以及在电子产业中的广泛应用,因而备受人们的关注,但是对其物理性质还没有进行系统的研究。本文采用真空电弧熔炼法制备了Sn96.
近年来随着我国城市化进程的不断加快,国家基础设施建设投资力度的不断加大,道路边坡的数量越来越多、高度越来越高、灾害事故的发生越来越频繁,造成了一定的人员伤亡及经济
通过香蕉生育期需水量、需水规律和节水优化灌溉模式的试验研究,初步获得香蕉灌溉有关规律与数量指标和70%田持复益香蕉适宜的土壤水分灌溉模式,为香蕉高优栽培技术和水资源合
定向越野运动因场地复杂、路线多变而具有一定的运动伤害风险。定向越野的运动伤害主要表现在软组织和关节的损伤、骨折、皮肤伤害和昆虫叮咬引起的感染,应根据其项目特点进
介绍了用最小二乘法评价外差式激光测振仪信号处理电路直流增益和直流偏移指标时,测量结果的不确定度分析和评定过程。讨论了影响直流增益测量不确定度的几个主要误差来源,包括
广西河池市的重金属污染在长期的矿山开采、冶炼、加工以及工业化进程中累积形成,水环境污染、大气环境污染、固体废弃物污染和土壤污染问题日趋严峻,重金属污染事件呈高发态
在中国实施西部大开发战略的现代化建设中,云南作为面向东南亚、南亚的重要门户和通道,经济和文化发展日益繁荣。民族民间舞蹈的传承与发展、保护与开发一直都是各国舞蹈艺术