Zr基非晶合金过冷液态区的微反挤压实验研究

利用微反挤压实验,研究了Zr55Cu30Ni5Al10大块非晶合金在过冷液态区域内的超塑性微成形工艺。选取不同的温度(705～735K,5K一个间隔)和不同的冲头速度(2μm/s～8μm/s,递增1μm/s)进行交叉实验,并对挤压成形过程以及影响成形的工艺因素进行了分析。结果表明,非晶合金的微反挤压过程可以分为四个阶段,且零件的挤压深度随成形温度的升高或冲头速度的降低而增大,在710～725K的温度范围内,零件的挤压深度对温度更敏感。低速或高温成形容易使坯料晶化,因此较为理想的挤压工艺条件为725K左右和6μm/s的冲头速度,在此条件下成功地挤压出了壁厚为0.1mm和0.05mm的微型杯零件,SEM显示该成形件杯口整齐,与模具尺寸的符合性较好。

Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_(5)块体非晶合金在过冷液态区的流变行为及本构关系

Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_5块体非晶合金(BMG)在过冷液态区内的单向压缩实验表明:材料在过冷液态区内的形变行为强烈依赖于温度和变形速率.随着应变速率的增加,材料的流变特征由Newtonian流变转变为非Newtonian流变.利用扩展指数本构方程模型建立了非晶合金的流变应力、应变速率和温度的关系.

Zr基块体非晶合金在过冷液态区微正挤压实验研究

为了研究Zr55Cu30Al10Ni5大块非晶合金在过冷液态区内的微正挤压变形行为,采用不同尺寸非晶合金圆柱形棒料在不同长度凹模工作带下进行了微正挤压实验。实验结果表明:所选非晶合金在成形温度450℃、初始应变速率0.001～0.01s-1的条件下正挤压是可行的;随着坯料尺寸减小,其单位挤压力和挤出胀大比均增大,且挤压成形力表现出不同的变化趋势;坯料在短凹模中的单位挤压力和挤出胀大比分别大于在长凹模中的单位挤压力和挤出胀大比。

Ta,Nb和Mo对Ti_(50)Ni_(20)Cu_(25)Sn_5非晶合金玻璃形成能力的影响(英文)

利用旋转铜辊急冷法和铜模铸造法制备非晶合金薄带或圆棒,并采用X衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和差示热分析仪(DTA)研究了Ta,Nb和Mo对Ti50Ni20Cu25Sn5非晶合金玻璃形成能力(GFA)的影响。结果表明,Ta的添加提高了Ti50Ni20Cu25Sn5合金的GFA,Mo的添加降低了该合金的GFA,Nb的添加则对该合金的GFA没有明显的影响;含Ta合金具有超过60K的宽过冷液态区(ΔTx),且其约化玻璃转变温度因子(Tg/Tm)大于含Nb合金和含Mo合金;采用常规铜模铸造法制备出了直径为1mm的(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)98Ta2和(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)96Ta4块状非晶圆棒;(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)98Ta2块状非晶圆棒的Tg,ΔTx和Tg/Tm分别为678K,84K和0.60,而(Ti0.5Ni0.2Cu0.25Sn0.05)96Ta4块状非晶圆棒的Tg,ΔTx和Tg/Tm分别为680K,70K和0.60。

大块非晶合金超塑性变形的研究现状与发展

文章对国内外非晶合金超塑性基本性能的研究工作进行了介绍和评述。根据材料成形工艺的要求,提出了非晶合金超塑性成形研究的内容。介绍了非晶合金超塑性拉伸实验和压缩实验的研究进展,分析了温度和成形速率对变形的影响,介绍了粘度的影响因素,对这些研究内容和热点问题进行了评述。展望了非晶合金超塑性研究的发展趋势,提出应加强非晶合金超塑性流动过程的理论研究。

Zr_(55)Cu_(30)Al_(l0)Ni_5块体非晶合金微反挤压试验与数值模拟

采用反挤压试验结合数值模拟的方法,研究了块体非晶合金在过冷液态区内成形微小零件的变形行为。首先采用材料压缩试验确定非晶合金的成形温度和成形速率,并用Deform3D软件模拟压缩试验过程,以寻找一个和非晶合金成形过程类似的材料,获得一个相似的本构关系,用于后续反挤压过程的模拟。在此基础上,进行了外径为1.2mm,内径1.0mm圆筒形零件的反挤压试验,研究了温度和冲头速率对反挤压力的影响,结果表明成形温度对反挤压力的影响较大,而成形速率对反挤压力的影响不显著。采用SEM观察成形件的表面形貌,发现零件的尺寸精度较高,表面精度较差。计算表明挤压过程中的摩擦较大,Deform3D模拟表明应变速率分布极不均匀。

磁性金属玻璃研究进展

磁性金属玻璃是一种新型的磁性材料 ,它具有大的玻璃形成能力和良好的热稳定性 ,只需很低的临界冷却速率即可获得很大尺寸的金属玻璃。与传统的磁性材料相比 ,磁性金属玻璃的有关性能更加优异 ,它具有高的饱和磁化强度、低的矫顽力、高的磁导率以及大的磁致伸缩系数 ,而且 ,在其液态过冷区内具有超塑性 ,利用这一特点 ,可以将其加工成为各种高精密度形状复杂的磁性器件。

块体非晶合金超塑性微成形

非晶合金超塑性微成形技术随着微细产品的兴起而诞生,由于非晶合金在常温下微尺度时具有极高的力学性能且在过冷液态区具有显著的超塑成形能力,在制备高性能微型零件方面具有广泛的应用前景。本文论述了几种典型非晶合金的玻璃转变温度和过冷液态区宽度及其在过冷液态区的力学行为,并在此基础上,分析了不同温度和应变速率对块体非晶合金成形结果的影响;同时,概述了块体非晶合金成形工艺,指出了存在的问题并进行了发展展望。