块体非晶合金的形变与断裂行为是其发展与应用中需要研究的关键问题之一和国内外研究热点。本项目深入研究了Pd基、Fe基等块体非晶合金材料的塑性变形行为、加工硬化特征、断裂行为及相关影响因素和延韧化方法。研究发现PdSi块体非晶合金中存在大量中程有序筹、FeNiPB块体非晶合金中存在纳米尺度成分起伏,这种结构起伏(中程有序筹)和成分起伏促进剪切带萌生与增值、提高非晶合金的塑性变形能力、导致形变初期出现加工硬化特性,使PdSi块体非晶合金具有超大塑性变形能力和形变初期的加工硬化特征,也使FeNiPB块体非晶合金也具有较大的塑性变形能力和加工硬化特征。研究发现微裂纹在剪切带和剪切带交割处萌生并沿剪切带扩展,且在纳米尺度上裂纹沿剪切带呈"Z"字形路径扩展。这种扩展路径与裂纹尖端萌生剪切带、裂纹沿剪切带扩展有关。扫描电子显微镜下原位观察结果表明在微米尺度上的裂纹扩展过程是裂纹尖端产生剪切带、裂纹沿剪切带扩展的过程。在上述研究基础上,开发出脉冲电流处理、表面电镀、预变形等提高块体非晶合金塑性变形能力的方法。本项目的研究结果对丰富发展非晶合金形变与断裂理论和对块体非晶合金应用具有重要意义。
英文主题词bulk metallic glass; deformation; shear band; plasticity;fracture.