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Shear band evolution and mechanical behavior of cold-rolled Zr-based amorphous alloy sheets:An in-situ study
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作者 C.Y.Zhang Z.W.Zhu +5 位作者 S.T.Li Y.Y.Wang Z.K.Li H.Li G.Yuan H.F.Zhang 《Journal of Materials Science & Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第14期115-127,共13页
Cold rolling process can regulate the microstructure and mechanical properties of amorphous alloys,but it is still a challenging task to reveal their microscopic mechanism.Here,we designed an in-situ SEM observation d... Cold rolling process can regulate the microstructure and mechanical properties of amorphous alloys,but it is still a challenging task to reveal their microscopic mechanism.Here,we designed an in-situ SEM observation device for the cold rolling process of amorphous alloy,and visually observed the formation and evolution of shear bands during single-pass and multi-pass rolling process of the Zr_(55)Cu_(30)Al_(10)Ni_(5)amorphous alloy sheets.It is found that the evolution process of shear bands in the rolling process of amorphous alloy shows heritability,which is mainly reflected in two aspects:one is that the shear band formation pattern in the single-pass rolling process is more inclined to inherit the previous shear band formation pattern;the other is that the shear deformation is more likely to occur in the pre-existing shear bands in the multi-pass rolling process.This rule can be used to guide the controlled genera-tion of shear bands in amorphous alloys.Moreover,we emphasized the importance of pre-existing shear band orientations and systematically investigated the mechanical behavior of the amorphous alloys with pre-existing shear bands by in-situ SEM observation.It is found that the mechanical properties of the as-rolled amorphous alloys are determined by the competition between the work-softening of the pre-existing shear band itself and the work-hardening caused by the blocking effect of the pre-existing shear bands on the shear deformation.Based on this,we enhance the tensile fracture strength and the tensile ductility of the amorphous alloy by adjusting the orientation of the pre-existing shear bands parallel to the tensile stress axis so that the pre-existing shear bands prevent the linear propagation and destruction of the new shear bands. 展开更多
关键词 amorphous alloy Cold rolling shear band Mechanical behavior In-situ study PLASTICITY
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镁合金高速冲击载荷下的变形行为研究进展 被引量:13
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作者 毛萍莉 刘正 +1 位作者 王长义 王峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期95-101,共7页
概述了国内外对镁合金在高应变率加载条件下的力学行为及其高速变形时组织中绝热剪切带形成机制的研究现状,归纳了在镁合金动态力学行为及微观变形机制方面以及镁合金中形成绝热剪切带带内组织成因研究方面存在的不足。基于此,提出了镁... 概述了国内外对镁合金在高应变率加载条件下的力学行为及其高速变形时组织中绝热剪切带形成机制的研究现状,归纳了在镁合金动态力学行为及微观变形机制方面以及镁合金中形成绝热剪切带带内组织成因研究方面存在的不足。基于此,提出了镁合金动态力学行为及其在动态变形过程中微观组织演变机制的研究重点,并指出了进一步尚需开展的工作。 展开更多
关键词 镁合金 高应变速率 变形行为 绝热剪切带 微观变形机制
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W丝增强含Co锆基非晶复合材料的变形行为与力学性能 被引量:14
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作者 武晓峰 张海峰 胡壮麒 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期863-866,共4页
采用渗流铸造方法制备了W丝增强Zr-Ti-Cu-Be-Co非晶基复合材料,研究了复合材料的变形方式及力学性能。结果表明:W丝增强复合材料在准静态压缩条件下不仅保持了Zr-Ti-Cu-Be-Co非晶基体高的强度,而且表现出很高的塑性,与纯非晶相比提高了9... 采用渗流铸造方法制备了W丝增强Zr-Ti-Cu-Be-Co非晶基复合材料,研究了复合材料的变形方式及力学性能。结果表明:W丝增强复合材料在准静态压缩条件下不仅保持了Zr-Ti-Cu-Be-Co非晶基体高的强度,而且表现出很高的塑性,与纯非晶相比提高了900%。随着W丝体积分数的增加,复合材料的变形方式由剪切滑移转变为W丝的弯曲和劈裂。复合材料的宏观塑性变形量与压缩过程中产生的剪切带数量成正比。W丝对非晶基体单一剪切带滑移的阻碍,促进多重剪切带的产生和扩展是复合材料产生大量塑性变形的微观机理。 展开更多
关键词 Zr-Ti-Cu-Be-Co非晶基复合材料 W丝 变形行为 力学性能 剪切带
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Zr基块体非晶合金的成分设计及其性能研究 被引量:2
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作者 朱坤森 陶平均 +3 位作者 张超汉 陈育淦 张维建 杨元政 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第24期24113-24116,共4页
根据二元共晶混合法设计Zr-Cu-Ni-Al非晶合金成分,利用铜模吸铸法制备Zr-Cu-Ni-Al合金棒材。采用XRD、DSC、SEM及准静态压缩实验研究了所设计合金的非晶形成能力和力学性能。结果表明:所设计的Zr-Cu-Ni-Al合金均为非晶态结构,其过冷液相... 根据二元共晶混合法设计Zr-Cu-Ni-Al非晶合金成分,利用铜模吸铸法制备Zr-Cu-Ni-Al合金棒材。采用XRD、DSC、SEM及准静态压缩实验研究了所设计合金的非晶形成能力和力学性能。结果表明:所设计的Zr-Cu-Ni-Al合金均为非晶态结构,其过冷液相区(Δ_(T x))均超过65 K,有较好的非晶形成能力,其中Zr_(55.7)Cu_(22.4)Ni_(7.2)Al_(14.7)合金的Δ_(T x)最宽,达到82 K;合金的塑性变形能力由低到高依次为:Zr_(57)Cu_(18.67)Ni_(8)Al_(16.33)、Zr_(56.36)Cu_(20.53)-Ni_(7.6)Al_(15.51)、Zr_(54.4)Cu_(26.13)Ni_(6.4)Al_(13.07)和Zr_(55.7)Cu_(22.4)Ni_(7.2)Al_(14.7),其中Zr_(55.7)Cu_(22.4)Ni_(7.2)Al_(14.7)的塑性达到5.5%,抗压强度达到1885 MPa,其他三种合金的塑性均不足2%。剪切带的增殖和交互作用与非晶合金的塑性和强度密切相关。合金试样断口中均有熔滴存在,这表明在合金变形过程中,断裂处的合金组织发生了粘性流动,并伴有脉纹产生。合金在塑性变形中均发生了锯齿流变,锯齿流变与自由体积的变化密切相关。 展开更多
关键词 非晶合金 成分设计 塑性变形 剪切带 锯齿流变
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轧制塑性变形对Zr_(65)Al_(7.5)Cu_(12.5)Ni_(10)Ag_5非晶合金力学性能的影响 被引量:3
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作者 王广言 闫志杰 胡勇 《太原科技大学学报》 2011年第5期389-393,共5页
采用维氏显微硬度仪、扫描电子显微镜对铸态、轧制态Zr_(65)Al_(7.5)Cu_(12.5)Ni_(10)Ag_5非晶合金的硬度及剪切带形貌进行了研究,并对轧制变形量与合金的力学性能之间的关系进行了分析。结果发现,在室温轧制条件下,该合金最大变形量达... 采用维氏显微硬度仪、扫描电子显微镜对铸态、轧制态Zr_(65)Al_(7.5)Cu_(12.5)Ni_(10)Ag_5非晶合金的硬度及剪切带形貌进行了研究,并对轧制变形量与合金的力学性能之间的关系进行了分析。结果发现,在室温轧制条件下,该合金最大变形量达到了95%;铸态试样的半圆形剪切带规律、平滑,随着轧制变形量的增加剪切带形貌变得越来越混乱,合金的硬度总体呈下降趋势。 展开更多
关键词 非晶合金 塑性变形 剪切带 力学性能
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分子动力学模拟晶向对B2-CuZr纳米晶/Cu_(50)Zr_(50)非晶复合材料塑性变形行为的影响 被引量:1
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作者 宋晓东 陶平均 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期120-125,共6页
采用分子动力学(MD)模拟研究在轴向拉伸下,B2⁃CuZr纳米晶的晶向对B2⁃CuZr纳米晶/Cu_(50)Zr_(50)非晶复合材料的力学性能和塑性变形行为的影响。在模拟中,采用EAM势函数表述原子间的相互作用。计算结果表明,晶向为[110]的B2⁃CuZr纳米晶/C... 采用分子动力学(MD)模拟研究在轴向拉伸下,B2⁃CuZr纳米晶的晶向对B2⁃CuZr纳米晶/Cu_(50)Zr_(50)非晶复合材料的力学性能和塑性变形行为的影响。在模拟中,采用EAM势函数表述原子间的相互作用。计算结果表明,晶向为[110]的B2⁃CuZr纳米晶/Cu_(50)Zr_(50)非晶复合材料在载荷作用下能够形成相互交错的剪切带,屈服强度得到提高,呈现出很好的塑性流动;而晶向为[100]和[111]的复合材料的塑性没有得到较大的改善,但是晶向为[111]的复合材料的屈服强度最高,弹性模量最大。晶向为[100]的复合材料的弹性模量最小,与Cu_(50)Zr_(50)非晶相差无几。晶向为[110]的纳米晶/非晶复合材料的弹性模量位于上述二者之间,整体呈现出更加优异的综合力学性能。 展开更多
关键词 非晶合金 纳米复合材料 剪切带 分子动力学 塑性变形
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搅拌摩擦加工Zr_(41)Ti_(14)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)大块非晶的组织和性能 被引量:2
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作者 付瑞东 杨万彪 +1 位作者 戚力 马明臻 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1277-1281,共5页
研究了搅拌摩擦加工对Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5大块非晶的组织和性能影响规律。结果表明:搅拌摩擦加工后非晶合金没有发生晶化。室温下准静态压缩后,母材区﹑热影响区﹑搅拌区试样的抗压强度基本相当,但是搅拌区和热影响区的弹性模量... 研究了搅拌摩擦加工对Zr41Ti14Cu12.5Ni10Be22.5大块非晶的组织和性能影响规律。结果表明:搅拌摩擦加工后非晶合金没有发生晶化。室温下准静态压缩后,母材区﹑热影响区﹑搅拌区试样的抗压强度基本相当,但是搅拌区和热影响区的弹性模量明显提高,搅拌区和热影响区试样断裂前均出现锯齿流变现象,其断口呈现多重剪切特征,认为这与搅拌摩擦加工改变自由体积浓度和分布有关。 展开更多
关键词 大块非晶 搅拌摩擦加工 压缩变形 剪切带 自由体积
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In-situ Tension of Dendrite-Reinforced Zr-based Metallic-GlassMatrix Composites
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作者 Huijun Yang Junwei Qiao +1 位作者 Song Wang Yong Zhang 《Acta Metallurgica Sinica(English Letters)》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第4期621-626,共6页
The evolution of shear bands in the glassy matrix composites was observed and analyzed during in-situ tension.Based on the simple calculation,the temperature rise within the shear bands is sufficient to cause the form... The evolution of shear bands in the glassy matrix composites was observed and analyzed during in-situ tension.Based on the simple calculation,the temperature rise within the shear bands is sufficient to cause the formation of viscous shearing layer,resulting in the early failure.Zr-based metallic-glass-matrix composites(labeled as DH1 and DH2) exhibit improved tensile ductility rather than brittle failure,since the existence of secondary ductile dendrites promotes the impedance of prompt propagation of shear bands,evidenced by the multiplication of shear bands. 展开更多
关键词 amorphous alloy deformation behavior shear bands notch
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内生晶体非晶合金复合材料变形场演化与剪切带行为 被引量:4
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作者 刘兴发 陈艳 戴兰宏 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2020年第6期45-53,共9页
通过数字图像相关方法从实验上观察到内生晶体复合材料在微米尺度应变场的演化与剪切带行为,并结合有限元,模拟了非晶合金复合材料的变形,给出了应力应变场的分布,分析了两相在变形中的作用.实验与有限元结果表明,在宏观弹性段内,晶体... 通过数字图像相关方法从实验上观察到内生晶体复合材料在微米尺度应变场的演化与剪切带行为,并结合有限元,模拟了非晶合金复合材料的变形,给出了应力应变场的分布,分析了两相在变形中的作用.实验与有限元结果表明,在宏观弹性段内,晶体相会优先发生塑性变形,而后在界面形成应变集中,逐渐向周围扩展;随着加载的进行,材料内部形成变形局部化剪切带.非晶合金复合材料的塑性变形主要由剪切带贡献,而晶体相的存在促进了多重剪切带的形成;复合材料的载荷则主要由连续的非晶基体相承担,剪切带形成伴随自由体积的快速增加,导致非晶基体流动应力下降,复合材料承载能力降低. 展开更多
关键词 非晶复合材料 数字图像相关 塑性变形 应变场 剪切带
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