超声振动对Zr基大块非晶合金结构与显微力学行为的影响

【摘要】：在室温条件下对铸态Zr52Cu23Al14.5Ni10.5大块非晶合金进行5 h超声振动处理,通过X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、差示扫描量热分析(DSC)以及纳米压痕测试,研究长时间超声处理对大块Zr基非晶合金结构与显微力学行为的影响。结果表明,经过5 h超声振动处理后,Zr基非晶合金仍保留非晶态结构,没有发生晶化;超声振动对大块非晶合金的热力学特征温度如玻璃化转变温度(Tg)、晶化开始温度(Tx)以及晶化峰值温度(Tp)的影响都不大,但可诱导结构弛豫,使其自由体积明显减少;相比铸态合金,超声处理后的合金,其纳米压痕实验的载荷—位移曲线上的锯齿流变现象明显减少,显微硬度和弹性模量均明显提高,分别从铸态的5.7 GPa和102 GPa提高到6.5 GPa和122 GPa。表明超声振动处理是一种室温调控大块非晶合金力学性能的有效手段。