金属玻璃基复合材料的晶化与超塑性流变行为研究

金属玻璃基复合材料存在可观的室温塑性，是最有可能成为工程结构材料的非晶合金，但其是否具有可加工性也是其能否得到实际工程应用的重要前提条件。本研究采用半固态处理方法，在Cu-Ti-Zr-Al系合金中得到含有不同体积分数先析出相的Cu基内生塑性相/BMG复合材料，研究这种复合材料的晶化行为及过冷液相区的超塑性流变特性。主要研究内容为，先析出相的尺寸形貌和体积分数对BMG基体晶化过程中形核及核长大方式的影响；先析出相本身在晶化过程中结构及尺寸的演变行为以及这种演变对室温塑性的影响；先析出相对过冷液相区内超塑性流变行为的影响规律；先析出相在BMG基体超塑变形过程中的变形行为以及超塑变形是否诱发BMG基复合材料的基体进一步发生晶化。本研究可以使我们搞清楚Cu基内生塑性相/BMG复合材料的热稳定性以及是否可以进行焊接和模锻成形加工，其研究结果对金属玻璃基复合材料的实际工程应用具有重要意义。

本课题组对非晶复合材料的制备、晶化动力学，以及非晶复合材料在过冷液相区的超塑性流变行为和焊接工艺等展开了系统的研究，发现：通过微量元素的成分调整可以提高非晶合金的玻璃形成能力或得到力学性能更好的非晶复合材料；通过对非晶合金的等温及非等温晶化动力学进行研究，得到了非晶合金的晶化激活能、晶化机理函数以及表征其晶核形成和长大的Avrami指数等参数，对非晶合金的晶化过程和机理有了更充分的把握；通过对不同晶化体积分数非晶复合材料在过冷液相区超塑性流变行为的研究，发现随着晶化体积分数的增多，非晶复合材料的流变应力有增加趋势，但不改变其流变行为,非晶复合材料的超塑性流变行为主要由非晶基体控制，晶体相仅对复合材料起加强作用。. 根据这些研究成果，共撰写论文31篇，组织并参与了2011年中国材料研究学会非晶合金年会暨国际研讨会(C-MRS)。