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金属玻璃具有高强度、高硬度、高弹性极限、高比强度和耐腐蚀等优异的性能。然而，块体金属玻璃(BMG)在室温附近的拉伸没有明显的塑性，通常发生剪切带的失稳扩展导致的灾难性断裂，严重制约了金属玻璃作为结构材料的广泛应用。在不同载荷模式作用下，块体金属玻璃对缺陷的敏感程度及可靠性还不太清楚，因此，开展这一方面的研究对于金属玻璃作为工程结构材料的应用具有重要的意义。
本工作选择了具有良好玻璃形成能力的Zr-Ti-Co-Al合金作为金属玻璃代表性合金，用Weibull理论对单向拉伸及压缩两种载荷模式下的可靠性及断裂模式进行了研究。主要结果如下：
1.在Zr-Ti-Co-Al四元体系中利用“3D法”使Ti元素部分代替Zr元素来提高其GFA，在成分点Zr55Ti2Al15Co28附近可以获得最好的GFA，临界尺寸Dc为8mm，为获得宏观力学性能测试样品奠定了基础。
2.在压缩载荷下，铜模浇铸的Zr55Ti2Co28Al15 BMG圆棒直径在4 mm-6 mm范围内的断裂失效为局域剪切带控制。因此，其压缩断裂强度分布都相当窄。二参数Weibull统计分析表明其二参数Weibull模数从4 mm的107.9减小到6 mm的36.2。然而，用二参数Weibull拟合其数据发现二参数Weibull统计并不十分适用，进而用三参数Weibull统计进行断裂强度的可靠性分析，发现三参数Weibull统计比较符合数据分布。三参数Weibull统计分析表明，其三参数Weibull模数m3p从4.2减小到3.4，门槛应力σu减小了大约8％，从1930 MPa到1780 MPa。这表明随着BMG尺寸的增加，铸造缺陷的概率和失效的机率也逐渐增加。
3.不同于压缩载荷下的情况，Zr55Ti2Co28Al15 BMG在拉伸载荷下的失效由铸态缺陷控制。这些缺陷的大小及分布导致拉伸断裂强度出现较宽分布(310 MPa～1690MPa)。断口分析表明，拉伸试样在不同应力下的失效都是由两种类型的缺陷所控制：在表面或靠近表面的较大气孔和试样内部较小尺寸的缺陷。通过双模Weibull统计分析，其三参数Weibull模数m3p1和σu分别是1.8和250 MPa。