以Zr基块体非晶合金和新型纳米金属玻璃合金为研究对象,系统考察了不同尺度(毫米、微米)时自由体积、加载方式、环境温度等因素对其力学性能的影响,主要取得以下先进性成果 1、提出非晶合金的失效由剪切层温升所控制,温升达到临界值时发生失稳扩展而失效。温升幅度与试样尺寸及应力跌落幅密切相关,调控最终应力跌落幅(试样尺寸)和应力跌落幅增速(微结构)可以提高塑性。2、进行系列三点弯曲实验,建立环境温度、应变速率、自由体积状态与剪切转变区(STZ)体积的定量关系,表明STZ体积变化能表征非晶合金的韧脆转变行为。3、揭示了加载方式和自由体积状态对非晶合金塑性的作用,提出其独特的韧化机制在于如何使单一剪切带有效停止及如何使剪切带增殖,前者是后者生效的基础。4、通过纳米压痕和微尺度压缩技术测试了Sc75Fe25金属纳米玻璃及其对应非晶薄带的力学性能,表明金属纳米玻璃具有良好的压缩塑性,该工作为这类新材料的发展提供了有力支持。已在Acta mater、Nano Letters、J Mater Res、 Mater Sci Eng A等期刊发表论文9篇,参加国内外学术会议各两次,培养研究生三名,在读八名。
英文主题词bulk metallic glass;size effect;free volume;nanoglass;plasticity