物理所非晶合金韧脆转变机理研究取得进展.doc
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1、物理所非晶合金韧脆转变机理研究取得进展关于合金材料的本征韧脆特性机理,究竟主要是原子尺寸因素,还是电子结构因素,长期以来有争论。为什么有些合金晶体结构相同且晶格常数相近,而在相同温度条件下韧性差别很大?显然不能仅用晶格类型和滑移系的多少来解释,而必须考虑原子间的结合性质。对于NiAl和TiAl等高温合金材料,这一争论更为突出。由于很难在保持单相均匀结构的前提下通过成分微调来改变其韧脆特性,使得合金韧脆特性的本源问题一直没有明确的结论。有趣的是,非晶合金(又称金属玻璃)可以通过成分微调在不改变其无序结构特性的前提下显著改变其韧性大小,这为通过观察金属玻璃成分微调而导致的韧脆转变来认识合金中韧脆特
2、性的本源问题提供了理想的模型材料。与高温合金类似,金属玻璃的中心问题不是强度而是韧性,破坏往往是断裂。从微观结构上讲,金属玻璃不像晶态合金,后者的宏观力学性能主要取决于微观尺度上的缺陷结构如位错形核及运动造成裂尖钝化,已有完整的结构(如位错)理论来描述这种结构与性能的关系。对非晶合金来说,这种关系还远远没有建立起来,断裂能在裂尖过程区的耗散机理及裂尖钝化机制还不清楚。金属玻璃没有这种微观尺度上结构特征,能不能像经典断裂理论格林菲斯(Griffith)理论那样把金属玻璃的结合性质(bonding)与其断裂能大小联系起来,是非晶领域关键的科学问题之一。对于金属玻璃这种准脆性材料来说,断裂能的耗散主
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