厘米尺度铜基BMG合金体系的内生复合结构与强韧化

铜基块体金属玻璃(BMG)具有高强度、低成本的特点，某些体系的玻璃形成临界尺寸已达到厘米量级，但单一非晶相的BMG材料缺少宏观塑性，制约了作为结构材料的应用。在BMG合金的基础上，通过成分演化，形成晶体第二相均匀分布于非晶相基体上的内生复合结构，以此来促进形变过程中多重剪切带的形成，有可能成为改进其宏观塑性的有效途径。本项目拟系统研究Cu46Zr42Al7Y5、Cu44.25Ag14.75Zr36Ti5、Cu49Hf42Al9三种可形成厘米尺度BMG的铜合金体系，澄清凝固组织对合金成分与冷却速率的依赖关系。根据合金在成分空间上的相选择规律，获得初生晶体相均匀分布于非晶相基体上的内生复合结构。复合结构块体材料的临界尺寸可接近厘米尺度。通过研究这些复合结构中初生相的类型、形貌、体积相对量对材料力学行为的影响，优化出高强度与良好塑性匹配所对应的最佳微观结构与合金成分。