形状记忆晶相/铜基非晶复合材料的组织和微观力学行为（英文）

袁小鹏^1,2，赵燕春^1,2，寇生中^1,2，赵志平^1,2，李春燕^1,2，袁子洲^1,2

1. 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室2. 兰州理工大学温州泵阀工程研究院

摘 要：采用悬浮熔炼-水冷铜模吸铸法制备Cu₅₀Zr₄₂Al₈锥形试样,研究了合金不同直径处的组织和微观力学行为,分析了尺寸效应和裂纹自愈合行为。结果表明,复合材料组织中包括非晶基体相、金属间化合物Al Cu₂Zr相、奥氏体B₂-Zr Cu相和热致马氏体B19’-Zr Cu相。纳米压痕结果表明,单一非晶结构的试样心部硬而表面较软,呈现越小越软趋势,而较大尺寸的非晶复合材料由于析出相的存在,心部软而表面较硬。形状记忆晶相由TRIP效应对非晶基体增强增韧,而Al Cu₂Zr相析出使基体脆化。经150℃/10 min退火后,微观压痕产生的裂纹表现出自愈合行为。加载时,形变诱导B2奥氏体向B19’马氏体相转变并伴随着体积的膨胀,而高于逆转变温度退火,B19’转变为B2相,体积收缩并在组织应力作用下驱动裂纹愈合。

关键词：非晶复合材料;形状记忆晶相;微观力学行为;自愈合;