Department of Materials Physics (Eötvös Loránd University)
Starting date
2004-10-01
Closing date
2007-09-30
Funding (in million HUF)
18.203
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Fémüvegek alacsony hőmérsékleti képlékeny deformációja általában igen kis térfogatban, kis számú, 10-100 nm méretű úgynevezett nyírási sávban megy végbe. Ezen sávok és így a deformáció hatásának vizsgálata lokális módszerek alkalmazását kívánja meg. Munkánk során olyan külső és belső anyagi kényszereket (nagy nyomású csavarás és szabad végű csavarás) alkalmaztunk sikerrel, amelyek hatására a nyírási sávok nagy térfogatban jelentek meg, lehetővé makroszkopikus, így statisztikailag jobban definiálható és a mintaelőállítástól, mint hibaforrástól függetlenebb módszerek (pl. termikus vizsgálatok, tömbi transzmissziós röntgen diffrakció) alkalmazását is.
Részleteiben, termikus hatásokra Al-alapú fémüvegben képződő kristályos fáziselegy és a nagy képlékeny deformáció hatására megjelenő (egyszerűbb szerkezetű) kristályok közötti különbség alapján megerősítettük a fémüvegekben lejátszódó deformáció mechanizmus termikustól eltérő jellegét.
Cu-Zr-Ti ötvözetcsaládban külső hatásokra kialakuló metastabil fázist több egymásnak többé kevésbé ellentmondó vizsgálati eredmény és az általunk végzett termodinamikai számítások alapján egy L12 szerkezetű metastabil Cu3(Zr,Ti) fázis képződésével azonosítottuk.
Nagy stabilitású Zr-alapú tömbi fémüvegben kvantitatívan meghatároztuk képlékeny deformáció hatását az aktuális nyírási feszültségre. Valamint kimutatni az amorf szerkezetben kristályosodás nélkül végbemenő nagy képlékeny deformáció keltette, anizotrópiát, szerkezeti változásokat.
Results in English
Metallic glasses at low temperature show only limited macroscopic plasticity in thin, 10-100 nm wide shear bands. The effect of the plastic deformation and the shear bands can typically be investigated by local methods. In present research, we successfully applied external and internal material constraints (high pressure torsion and free end torsion) to produce shear bands in large volume fraction leading to experimental results from macroscopic volumes (thermal measurements and X-ray diffraction on bulk samples) which are statistically more founded and independent from sample preparation artifacts.
In details, it was found that the crystalline devitrification products of an Al-based metallic glass are different for thermal (mixture of phases) and mechanical (fcc Al) treatments, indicating the athermal nature of the plastic mechanism.
Using thermodynamic calculations, inconsistent results from the literature on devitrification on external perturbations were explained consistently suggesting the appearance of the metastable Cu3(Zr,Ti) phase with L12 structure in Cu-Zr-Ti metallic glasses.
In high stability Zr-based metallic glasses, the effect of shear strain on the actual yield stress was measured quantitatively. Additionally, as the effect of severe plastic deformation, structural changes and anisotropic amorphous structure without crystal formation were determined.
Zsolt Kovács, Sándor Hóbor, Péter J. Szabó, János Lendvai, Alex P. Zhilayev and Ádám Révész: Radial dependence of the microstructure in a HPT Cu-Zr-Ti disc, Mater. Sci. Eng. 449–451, pp 1139–1142, 2007
Ádám Révész, Péter Henits and Zsolt Kovács: High temperature behavior of ball-milled Al-Ni-Ce-Co alloys, Journal of Alloys and Compounds 434–435, pp 424–427, 2007
Marcello Baricco, Alberto Castellero, M. Di Chio, Zsolt Kovács, Paula Rizzi, M. Satta, A. Ziggiotti: Thermal stability and hardness of Mg-Cu-Au-Y amorphous alloys, Journal of Alloys and Compounds 434–435, pp 183–186, 2007
Nguyen Quang Chinh, Gyõzõ Horváth, Zsolt Kovács, András Juhász, György Bérces and János Lendvai: Kinematic and dynamic characterization of plastic instabilities occuring in nano- and microindentation tests, Mater. Sci. Eng. A 409, pp 100-107, 2005
Zsolt Kovács and Ádám Révész: The effect of the local ordering on the decomposition of amorphous Cu-Zr-Ti alloys, Applied Physics Letters 87, 251909, 2005
Ádám Révész, Péter Henits, Sándor Hóbor, Zsolt Kovács: Thermal stability, microstructure and mechanical behaviour around the glass transition temperature of a Cu60Zr22Ti18 amorphous alloy, Journal of Metastable and Nanocrystalline Materials/Mater. Sci. Forum 24-25 pp 495-498, 2005
Ádám Révész, János. L. Lábár, Sándor Hóbor, Alex P. Zhilyaev and Zsolt Kovács: Partial amorphization of a Cu-Zr-Ti alloy by high pressure torsion, J. of Appl.Phys. 100, 103522, 2006
Zsolt Kovács, Péter Henits, Alex P. Zhilayev and Ádám Révész: Deformation induced primary crystallization in a thermally non-primary crystallizing amorphous Al85Ce8Ni5Co2 alloy, Scripta Mater. 54, pp 1733-1737, 2006
Zsolt Kovács, Péter Henits, Alex P. Zhilyaev, Nguyan Quang Chinh and Ádám Révész: Microstructural characterization of the crystallization sequence of a severe plastically deformed Al-Ce-Ni-Co amorphous alloy, Materials Science Forum 519-521, pp. 1329-1334, 2006
Ádám Révész, Sándor Hóbor, Péter J. Szabó, Alex P. Zhilyaev and Zsolt Kovács: Deformation induced crystallization in an amorphous Cu60Zr20Ti20 alloy by high pressure torsion, Mater. Sci. Eng. A 460-461, pp 459-463, 2007
Alberto Castellero, S.J. Lloyd, S.V. Madge, Zsolt Kovács, J.F. Löffler, Marcello Baricco, A. Lindsay Greer: Shear-band propagation in fully amorphous and partially crystallized Mg-based alloys studied by nanoindentation and transmission electron microscopy, Journal of Alloys and Compounds 434–435, pp. 48–51, 2007
Péter Henits, Ádám Révész, Alex P. Zhilyaev and Zsolt Kovács: Severe plastic deformation induced nanocrystallization of melt-spun Al85Y8Ni5Co2 amorphous alloy, Journal of Alloys and Compounds in press, 2007
