塊狀非晶合金的性能

2020-08-25 14:15:55

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塊狀非晶合金的性能

非晶合金的結(jié)構(gòu)與玻璃態(tài)的材料相同，都是亞穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)。其特性已經(jīng)花費(fèi)了近半個世紀(jì)的時間在不同的鄰域進(jìn)行了研究，隨著制備非晶材料的方式趨于完善，人們可以制備出形狀規(guī)則尺寸足夠的非晶合金樣品。人們將會進(jìn)一步對非晶合金的力學(xué)性能進(jìn)行研究，使之應(yīng)用在工程上。

同普通的合金相比非晶合金材料具有獨(dú)特的性能：

1、很高的彈性極限：在拉伸和壓縮是其彈性應(yīng)變極限可達(dá)2%，而晶體材料小于1%。

2、具有很高的屈服強(qiáng)度：高可達(dá)大2GPa左右。同時它同晶體材料的拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度不同，還有非晶材料的屈服強(qiáng)度大于拉伸強(qiáng)度，通常兩者同時發(fā)生。

3、疲勞性能：其裂紋擴(kuò)展行為與傳統(tǒng)的韌性晶體材料相似，即(a)裂紋擴(kuò)展速率取決于所加的應(yīng)力強(qiáng)度范圍，(b)載荷比例和裂紋閉合的作用相似，(c)在疲勞斷裂表面上出現(xiàn)韌性回紋。因此大塊非晶合金的疲勞應(yīng)力和循環(huán)次數(shù)的關(guān)系與韌性晶態(tài)金屬的不同，表現(xiàn)為疲勞壽命低，對應(yīng)力范圍的依賴性小，外加應(yīng)力降到拉伸應(yīng)力的4％時才能夠觀察到其疲勞極限。

4、較高的硬度，非晶材料的原子以高密度堆積在一起的方式排列，硬度普遍較高，非晶合金的斷裂韌性值KIC高于失效強(qiáng)化鋁合金（24～36MPam1/2），與商用鈦合金相當(dāng)（54～98MPam1/2），約為60～70 MPam1/2。

此外非晶還有良好的沖壓性能、超塑性、良好的韌性及其他力學(xué)性能。

塊狀非晶合金