Các phép đo biến dạng bằng đồng bộ tia X cho các hợp kim kính kim loại hình thành tại chỗ

Springer Science and Business Media LLC - Tập 806 - Trang 326-331 - 2004
R.T. Ott1, F. Sansoz2, J.F. Molinari2, J. Almer3, C. Fan1, T.C. Hufnagel1
1Department of Materials Science and Engineering, Johns Hopkins University, Baltimore, USA
2[Department of Mechanical Engineering, Johns Hopkins University, Baltimore, USA]
3Argonne National Laboratory, Advanced Photon Source, Argonne, USA

Tóm tắt

Chúng tôi đã khảo sát hành vi vi cơ học của các hợp kim kính kim loại được hình thành tại chỗ bằng cách thực hiện phân tán tia X đồng bộ năng lượng cao trong quá trình nén một trục. Việc phân chia tải giữa ma trận vô định hình và các hạt gia cường đã được kiểm tra bằng cách đo biến dạng mạng trong các hạt tinh thể trong quá trình tải nén. Các hạt tinh thể cho thấy sự chảy dưới nén trong quá trình tải và sau đó là sự chảy kéo trong quá trình giải nén. Sự không đồng nhất lớn về độ đàn hồi giữa hai pha dẫn đến biến dạng dư lớn sau mỗi chu kỳ tải. Phân chia tải cũng được kiểm tra bằng mô hình phần hữu hạn (FEM). Các dự đoán về ứng suất hiệu dụng von Mises trong các hạt tinh thể từ các tính toán FEM phù hợp tốt với ứng suất hiệu dụng von Mises được xác định thực nghiệm miễn là quá trình biến dạng là đàn hồi cho cả hai hạt và ma trận. Sau khi các hạt chảy, mô hình dự đoán hiện tượng cứng hóa do biến dạng của các hạt nhưng không được quan sát thấy trong thực nghiệm.

Từ khóa

#biến dạng #hợp kim kính #kim loại #mô hình phần hữu hạn #phân tán tia X đồng bộ #vật liệu composite

Tài liệu tham khảo

C.C. Hays, C.P. Kim, and W.L. Johnson, Phys. Rev. Lett. 84, 2901 (2000). U. Kuhn, J. Eckert, N. Mattern, and L. Schultz, Appl. Phys. Lett. 80 (14), 2478 (2002). C. Fan, R.T. Ott, and T.C. Hufnagel, App. Phys. Lett. 81, 1020 (2002). H. Ma, J. Hu, and E. Ma, App. Phys. Lett. 83, 1020 (2003). M.R. Daymond, and P.J. Withers, Scripta Mater. 35, 1229 (1996). A. Wanner and D.C. Dunand, Metall. Mater. Trans. A 31A, 2949 (2000). E. Maire, A. Owen, and J.Y. Buffiere, Acta Mater. 49, 153 (2001). D.K. Balch, E. Üstündag, and D.C. Dunand, J. Non-Cryst. Solids 317, 176 (2003). R.T. Ott, C. Fan, J. Li, and T.C. Hufnagel, J. Non-Cryst. Solids 317, 158 (2003). ppm2oof, software, http://www.ctcms.nist.gov/oof. J.F. Molinari, Finite Elements in Analysis and Design 38, 921 (2002). T.W. Clyne and P.J. Withers, An Introduction to Metal Matrix Composites (Cambridge Universtiy Press, Cambridge, 1993). A.S. Khan and R. Liang, Int. J. of Plasticity 15, 1089 (1999).