以高纯铜锆金属母材为原料,采用铜模滴注的方法制备Cu Zr基非晶合金及其复合材料,并进行拉伸实验。利用扫描电镜、X射线衍射仪和扫描量热分析仪对Cu48Zr48Al4和Cu44.8Zr48Al4Nb3.2合金进行结构表征和拉伸性能分析。结果表明:Nb元素微量添加能够改变Cu48Zr48Al4合金的组织形貌。Cu48Zr48Al4合金为非晶复合材料,抗拉强度较小、塑性微弱,断口呈现树枝脉络;Cu44.8Zr48Al4Nb3.2为非晶合金,具有较大的抗拉强度,没有塑性,断口为单一的塑坑形貌;两种合金断口表面均存在熔化现象,样品侧表面形成较少的剪切带。该研究为实际生产Cu Zr Al Nb非晶复合材料提供了基础数据。
为探究非晶复合材料的组织及性能,采用铜模滴铸法制备了直径分别为2、3和4 mm的Cu48Zr48Al4非晶复合材料棒材。应用金相显微镜进行显微组织观察,使用X射线衍射仪分析相组成,利用差热扫描量热仪进行晶化程度分析。通过万能拉伸试验机作拉伸实验,绘制应力-应变曲线,使用扫描电镜观察断口形貌,进行力学性能分析。结果表明:冷却速率影响Cu48Zr48Al4非晶复合材料的显微组织形貌和拉伸性能。直径2 mm Cu48Zr48Al4非晶复合材料组织非晶程度最大;直径3 mm Cu48Zr48Al4非晶复合材料断裂强度比直径4 mm样品大,其断口表面呈现树枝状脉络特征,样品侧表面存在较少的剪切带,属于剪切断裂;直径4 mm Cu48Zr48Al4非晶复合材料断口出现塑坑结构,样品侧表面剪切带不明显,呈现脆性断裂特征。该结果可以为控制冷却速率实际生产Cu Zr Al非晶复合材料提供理论依据。
