تاثیر دما و نرخ کرنش بر رفتار تغییر شکل مومسان شیشه‌فلز حجمی آلیاژ zr46(cu4.5/5.5ag1/5.5)46al8

در این تحقیق اثر دما و نرخ کرنش بر رفتار جریان مومسان شیشه‌فلز حجمی آلیاژ پایه زیرکونیم در حین آزمون خمش سه‌نقطه‌ای بررسی و ارتباط بین حساسیت به نرخ کرنش (m) و نوع جریان مطالعه شده است. بررسی منحنی‌های تنش کرنش خمشی، نشان‌دهنده دو نوع جریان مضرّس و غیرمضرّس وابسته به دما و نرخ کرنش است. در دماهای بالای یک دمای بحرانی و یا نرخ‌های کرنش کمتر از یک حد بحرانی، جریان مضرّس پدیدار می‌شود که ناشی از فعال شدن همزمان نواحی استحاله برشی (stz) و فرایندهای آسایش ساختاری وابسته به زمان است. همچنین در دماهای بالاتر از 0/4 دمای انتقالی شیشه، m منفی و در زیر آن دما، m مثبت خواهد بود. دلیل منفی بودن m ، نبودن زمان کافی برای فعال شدن فرایندهای آسایش ساختاری در نرخ‌های کرنش بالا است که باعث افزایش حجم آزاد در نوارهای برشی و درنتیجه نرم شدن ماده می‌شود. مقایسه انرژی فعال‌سازی نواحی استحاله برشی و انرژی لازم برای شروع جریان مضرّس نشان می‌دهد که این دو انرژی تقریباً با هم برابر بوده و ارتباط نزدیکی بین پدیده جریان مضرّس و عملکرد نواحی استحاله برشی وجود دارد.

Effect of Temperature and Strain Rate on Plastic Deformation Behavior of Zr46(Cu4.5/5.5Ag1/5.5)46Al8 Bulk Metallic Glass

In this study, the influence of temperature and strain rate on plastic flow of a Zrbased bulk metallic glass (BMG) during the threepoint bending test was studied to find a correlation between strain rate sensitivity (m) and flow behavior. The flexural stressdeflection curves revealed two distinct types of dynamics, serrated and nonserrated flow, related to temperature and strain rate. The serrated flow which appeared at temperatures higher than a critical value or strain rates lower than a critical value, was simultaneously due to activation of shear transformation zones (STZs) and timedependent structural relaxations. Further results indicated negative and positive values of m at temperatures above and below 0.4 Tg, respectively. The main reason for negative strain rate sensitivity was insufficient time of structural relaxation at high strain rates which lead to generation of free volume inside shear bands making the BMG softer. Comparison of STZ activation energy with activation energy for the onset of serration indicated almost equal values and there was a close relationship between serrated flow and STZ operation.