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Nb对选区激光熔化Zr基非晶合金组织及力学性能的影响
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作者 畅泽欣 毕文浩 +2 位作者 葛亚琼 宋月 王文先 《表面技术》 北大核心 2025年第7期139-150,共12页
目的提高锆基块体非晶合金的韧性。方法将Nb颗粒粉末与锆基非晶粉末均匀混合,采用选区激光熔化技术制备不同含量(质量分数分别为0%、1%、5%、10%)Nb颗粒的锆基块体非晶复合材料。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电镜、纳米压痕及... 目的提高锆基块体非晶合金的韧性。方法将Nb颗粒粉末与锆基非晶粉末均匀混合,采用选区激光熔化技术制备不同含量(质量分数分别为0%、1%、5%、10%)Nb颗粒的锆基块体非晶复合材料。通过扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电镜、纳米压痕及数值模拟等手段,重点研究不同Nb颗粒含量对非晶复合材料不同微区(熔池区、重熔区和热影响区)的微观组织形成机理和纳米压痕力学行为的影响规律。结果在非晶复合材料中,Nb颗粒均匀分布于非晶基体上,Nb颗粒与非晶基体结合的界面处存在200 nm左右的元素扩散层,未观察到新相产生。Nb颗粒的添加降低了熔池的流动性,导致复合材料内部的气孔增多。复合材料的不同微区呈现不同的微观组织特征,其中,熔池区为完全非晶状态,重熔区和热影响区由纳米晶和非晶基体组成。随着Nb颗粒含量的增加,材料的硬度、弹性模量和断裂韧性逐渐增大,在功率为90 W、Nb的质量分数为10%时,材料的弹性恢复率和断裂韧性达到最大值,分别为0.066、4.852 MPa·m^(1/2)。结论通过增加Nb的含量,促进了材料内部剪切带的增殖与分化,试样的硬度、弹性模量、弹性恢复率和断裂韧性明显提高。 展开更多
关键词 选区激光熔化 块体非晶复合材料 微观组织 纳米压痕力学行为
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