通过维氏压痕技术理解块体金属玻璃的变形机理

发布时间：2017-12-13 22:13

  本文关键词：通过维氏压痕技术理解块体金属玻璃的变形机理

  更多相关文章： 块体金属玻璃 维氏压痕 流变单元 弹性恢复 塑性变形

【摘要】：金属玻璃的不同参数和性质之间的各种相关性。尽管有这些相关性,但仍然缺乏塑性变形的清晰图像。通过原子力显微镜可对不同体积金属玻璃(BMG)上的Vickers的压痕进行详细的拓扑分析,以了解尖锐的压头下的变形机理。我们发现弹性恢复,堆积和压痕体积与金属玻璃的不同参数和性质相关。这些相关性有助于了解该流程中的主要机制金属玻璃的微观结构在宏观尺度上是均匀的,然而,微观尺度上存在局部不均匀性。这些局部异质性在金属玻璃变形和弛豫等不同现象中发挥着至关重要的作用。在维氏压头下,弹性恢复和塑性变形被发现取决于这些局部不均匀性或更准确地称为流动单元。我们发现残余应力与Tg成反比关系,而则用v在压头下方缩放。具有大塑性区v的BMG与低泊松比?的BMG相比具有较低的弹性恢复,具有较高?的BMG具有更多的流动单元,在负载施加下可能表现出大量的塑性变形并且显示较小的弹性恢复。随着加载时间的增加,观察到弹性恢复最初急剧下降,随之而来的显着下降。这些结果表明这些流动单元的激活是时间依赖过程,其在较长的加载时间达到饱和。在准静态循环加载中,发现弹性恢复减少,表明维氏压痕产生低应变率,这提供足够的时间来激活更多的流动单元以进一步塑性变形金属玻璃。具有低v的BMG显示更多的应变软化行为,并发展较大的堆积。压痕体积依赖于剪切模量(G)表明G是描述MG中变形响应的最重要的弹性常数。我们发现塑性变形与β弛豫之间的关系。与没有β-弛豫的MG相比,具有明显的β弛豫的BMG组合产生更大的压痕量。因此,可以推断出Vp是控制参数。退火和高压对BMG具有相似的影响。本文用流量单位模型解释所有这些观察和现象。
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院物理研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG139.8

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本文编号：1286769