通过非晶基体结构回复提升非晶内生复合材料力学性能的方法技术

技术编号:25173867 阅读:36 留言:0更新日期:2020-08-07 21:04
本发明专利技术涉及一种通过非晶基体结构回复提升非晶内生复合材料力学性能的方法,属于非晶合金及其内生复合材料领域。这类非晶内生复合材料的微观组织特点为:具有可逆相变的内生晶态相分布于非晶基体中。在拉伸载荷作用下,该类非晶内生复合材料表现出超弹性,即小应变卸载后形状完全恢复。通过在小应变处做拉伸循环加载,非晶内生复合材料中非晶基体相发生“形状记忆效应”驱动的结构回复。结构回复的非晶基体可以导致非晶内生复合材料的力学性能明显提升,包括拉伸塑性提高、加工硬化阶段延长等。该方法可以提升非晶内生复合材料的力学性能,进而拓展其作为结构材料的实际应用,具有重要的社会经济效益。

【技术实现步骤摘要】
通过非晶基体结构回复提升非晶内生复合材料力学性能的方法
本专利技术涉及一种通过非晶基体结构回复提升非晶内生复合材料力学性能的方法,包括非晶内生复合材料的微观组织特点和力学性能特征、非晶基体结构回复机理和实施方法,属于非晶合金及其内生复合材料领域。
技术介绍
非晶合金具有高强度、高硬度、大弹性极限等优异的力学性能,具有作为结构材料广泛应用的前景。然而,块状非晶合金在室温下无宏观拉伸塑性,这严重限制了非晶合金作为结构材料的广泛应用。研究表明,非晶合金的能量状态和结构与其力学性能密切相关。非晶合金是热力学上的亚稳态,会经历弛豫过程逐步向能量状态更低、原子堆垛密度更高的状态转变,最终转变为晶体而“死亡”。非晶合金的弛豫通常导致其塑性变形能力降低、韧性降低,从而限制了非晶合金作为结构材料的应用。研究表明,在外部能量的作用下,非晶合金可以实现结构回复(英文:rejuvenation),即从能量状态相对较低、原子堆垛密度相对较高的状态转变为能量状态相对较高、原子堆垛密度相对较低的状态,也即驰豫的逆过程。非晶合金的结构回复可以改善非晶合金的压缩塑性和韧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通过非晶基体结构回复提升非晶内生复合材料力学性能的方法,其特征在于,通过在小应变处做“卸载→再加载”两次以上的循环加载处理,利用内生晶态相在其可逆相变过程中对非晶合金基体施加的应变场实现非晶合金基体的结构回复;其中,小应变的工艺参数是:应变小于非晶合金的弹性极限2%。/n

【技术特征摘要】
1.一种通过非晶基体结构回复提升非晶内生复合材料力学性能的方法,其特征在于,通过在小应变处做“卸载→再加载”两次以上的循环加载处理,利用内生晶态相在其可逆相变过程中对非晶合金基体施加的应变场实现非晶合金基体的结构回复;其中,小应变的工艺参数是:应变小于非晶合金的弹性极限2%。


2.根据权利要求1所述的通过非晶基体结构回复提升非晶内生复合材料力学性能的方法,其特征在于,通过非晶合金基体结构回复提升非晶内生复合材料拉伸塑性,非晶合金基体发生结构回复的过程中,从原子堆垛密度高、能量状态低的低能态,转变为原子堆垛密度低、能量状态高的高能态;结构回复的非晶合金基体中剪切转变区贯穿为一条剪切带的倾向性降低,更容易诱发多重剪切带,导致其塑性变形能力提升。


3.根据权利要求1所述的通过非晶基体结构回复提升非晶内生复合材料力学性能的方法,其特征在于,通过非晶合金基体结构回复提升非晶内生复合材料加工硬化能力,结构回复的非晶合金基体处于高能态,在后续变形过程中发生结构弛豫,向原子堆垛密度高、能量低的状态转变,从而导致抵抗塑性流变的能力增加。


4.根据权利要求3所述的通过非晶基体结构...

【专利技术属性】
技术研发人员:张龙张海峰朱正旺张宏伟付华萌李宏王爱民
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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