非晶合金是20世紀(jì)材料領(lǐng)域*重大的發(fā)現(xiàn)之一，具有許多傳統(tǒng)晶態(tài)合金所沒有的物理、化學(xué)性能，如高強(qiáng)度、高硬度、大彈性應(yīng)變極限、耐磨損、耐腐蝕、優(yōu)良的軟磁性等。尤其是非晶合金在過冷液相區(qū)具有類似牛頓流體的特性，這是傳統(tǒng)金屬所沒有的特點，因此非晶合金逐漸應(yīng)用于微機(jī)電系統(tǒng)MEMS零件的熱壓成形工藝等�！禯r基非晶合金微小零件制備技術(shù)》以Zr基非晶合金為研究對象，介紹Zr基非晶合金微小零件超塑性成形技術(shù)、吸鑄成形技術(shù)、微小零件激光焊接和擴(kuò)散焊接技術(shù)、CuZr非晶合金微成形與焊接的分子動力學(xué)模擬，以及Zr基非晶合金微小零件測試。
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非晶態(tài)合金,機(jī)械元件,制造,研究
目錄
第1章 非晶合金微小零件制備技術(shù)概述 1
1.1 非晶合金發(fā)展、性質(zhì)及應(yīng)用 2
1.1.1 非晶合金的發(fā)展 2
1.1.2 非晶合金的性質(zhì)及應(yīng)用 4
1.2 非晶合金成形技術(shù)概況 6
1.2.1 非晶合金超塑性微成形技術(shù)研究現(xiàn)狀 6
1.2.2 非晶合金鑄造技術(shù)研究現(xiàn)狀 7
1.2.3 非晶合金焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀 10
1.3 非晶合金微成形仿真技術(shù)概況 13
1.3.1 非晶合金微成形有限元仿真研究現(xiàn)狀 13
1.3.2 非晶合金分子動力學(xué)模擬研究現(xiàn)狀 14
1.4 非晶合金微小零件制備概況 15
1.4.1 非晶合金微小零件成形制備研究現(xiàn)狀 15
1.4.2 復(fù)雜微小零件成形模具研究現(xiàn)狀 18
參考文獻(xiàn) 19
第2章 Zr基非晶合金微小零件超塑性成形 27
2.1 Zr基非晶合金微成形性能 29
2.1.1 試驗設(shè)備與試驗樣品制備 29
2.1.2 Zr基非晶合金室溫壓縮強(qiáng)度測試 31
2.1.3 Zr基非晶合金熱分析試驗 31
2.1.4 Zr基非晶合金過冷液態(tài)區(qū)氧化性能 32
2.1.5 Zr基非晶合金過冷液態(tài)區(qū)保溫晶化 34
2.1.6 Zr基非晶合金過冷液態(tài)區(qū)的超塑性 35
2.2 Zr基非晶合金微成形工藝 41
2.3.1 基于硅模具單層非晶合金微小零件成形工藝設(shè)計與試驗 41
2.2.2 一模多件的微小零件成形工藝設(shè)計與試驗 54
2.3 Zr基非晶合金復(fù)雜微小雙聯(lián)齒輪超塑性微成形制備 57
2.3.1 微小雙聯(lián)齒輪硅模具設(shè)計 57
2.3.2 微小雙聯(lián)齒輪硅模具制備 63
2.3.3 微小雙聯(lián)齒輪超塑性成形工藝及零件質(zhì)量分析 68
2.3.4 總體工藝流程 77
參考文獻(xiàn) 78
第3章 Zr基非晶合金微小零件吸鑄成形 81
3.1 Zr基非晶合金微小零件吸鑄成形工藝有限元仿真 82
3.1.1 有限元吸鑄仿真模型建立 83
3.1.2 Zr基非晶合金微小零件吸鑄成形工藝三維仿真分析 92
3.1.3 Zr基非晶合金微小零件吸鑄仿真剖面分析 93
3.1.4 工藝參數(shù)影響分析 103
3.2 Zr基非晶合金吸鑄成形能力研究 113
3.2.1 Zr基非晶合金母合金錠熔煉 113
3.2.2 基于硅模具的Zr基非晶合金吸鑄成形能力研究 116
3.3 Zr基非晶合金微小零件吸鑄成形 119
3.3.1 基于硅模具吸鑄成形Zr基非晶合金微小零件實驗方案 119
3.3.2 多型腔硅模具吸鑄成形結(jié)果及分析 130
3.3.3 雙層型腔硅模具吸鑄成形結(jié)果及分析 132
參考文獻(xiàn) 135
第4章 Zr基非晶合金微小結(jié)構(gòu)焊接 137
4.1 Zr基非晶合金激光焊接 138
4.1.1 非晶合金激光焊接機(jī)理與理論依據(jù) 139
4.1.2 焊接質(zhì)量評價及檢測裝置 142
4.1.3 Zr基非晶合金低速激光焊接研究 144
4.1.4 Zr基非晶合金高速激光焊接研究 150
4.1.5 Zr基非晶合金與純Zr激光焊接研究 155
4.2 Zr基非晶合金預(yù)處理后激光焊接 158
4.2.1 Zr基非晶合金退火處理實驗 159
4.2.2 Zr基非晶合金退火處理后激光焊接研究 160
4.3 Zr基非晶合金激光焊接結(jié)晶預(yù)測 166
4.3.1 Zr基非晶合金CHT曲線擬合研究 167
4.3.2 Zr基非晶合金激光焊接仿真與結(jié)晶預(yù)測研究 169
4.3.3 Zr基非晶合金臨界加熱速率計算 185
4.4 Zr基非晶合金擴(kuò)散焊接 186
4.4.1 擴(kuò)散焊接機(jī)理與理論概述 187
4.4.2 擴(kuò)散焊接材料與設(shè)備 188
4.4.3 Zr基非晶合金擴(kuò)散焊接工藝參數(shù)選取實驗與分析 189
4.4.4 Zr基非晶合金與Zr基非晶合金的擴(kuò)散焊接研究 192
4.4.5 Zr基非晶合金與鋁合金的擴(kuò)散焊接研究 193
4.4.6 Zr基非晶合金的多層擴(kuò)散焊接研究 198
參考文獻(xiàn) 201
第5章 CuZr非晶合金成形與焊接分子動力學(xué)模擬 205
5.1 CuZr非晶合金制備過程模擬 206
5.1.1 非晶合金的制備及過程建模 207
5.1.2 非晶合金玻璃態(tài)結(jié)構(gòu)分析 207
5.1.3 玻璃化轉(zhuǎn)變過程中內(nèi)部結(jié)構(gòu)演變 212
5.2 CuZr非晶合金成形過程模擬 217
5.2.1 過程建模 218
5.2.2 非晶合金超塑性流變行為研究 219
5.2.3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)演變和性質(zhì)變化 227
5.3 CuZr非晶合金/Al連接中的原子互擴(kuò)散行為研究 230
5.3.1 過程建模 231
5.3.2 原子運(yùn)動規(guī)律和擴(kuò)散系數(shù)計算 232
5.3.3 原子互擴(kuò)散行為機(jī)理研究 240
5.3.4 非晶合金和鋁連接實驗研究 246
5.4 CuZr非晶合金/Al連接中的非晶化過程研究 247
5.4.1 內(nèi)部應(yīng)力分布 248
5.4.2 非晶化過程的各向異性分析 251
5.4.3 界面處原子交換機(jī)制分析 257
5.4.4 晶面非晶化過程的機(jī)理研究 259
參考文獻(xiàn) 266
第6章 Zr基非晶合金微小零件測試 269
6.1 Zr基非晶合金微齒輪形貌檢測 270
6.2 Zr基非晶合金微齒輪力學(xué)性能檢測 273
6.3 Zr基非晶合金微齒輪傳動平臺 276
6.3.1 Zr基非晶合金微齒輪系設(shè)計及裝配 276
6.3.2 Zr基非晶合金微齒輪傳動平臺驅(qū)動系統(tǒng) 278
6.3.3 Zr基非晶合金微齒輪傳動平臺搭建 279
6.4 Zr基非晶合金微齒輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)性能檢測 280
6.5 Zr基非晶合金微齒輪與硅齒輪嚙合運(yùn)轉(zhuǎn)分析 282
參考文獻(xiàn) 285
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