ОСОБЕННОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ ОБЪЕМНОГО АМОРФНОГО СПЛАВА НА ОСНОВЕ Zr ПОДВЕРГНУТОГО ИПДК

Д.В. Гундеров1,2,3, Е.В. Болтынюк3, Е.В. Убыйвовк3, А.А. Чуракова1,2,3, А.В. Лукьянов1,4, А.Г. Рааб1, Д.А. Хасанова1, А.Ю. Чурюмов5
1Уфимский государственный авиационный технический университет, 450008, г. Уфа, ул. К. Маркса, 12
2Институт физики молекул и кристаллов УНЦ РАН, 450075, г. Уфа, пр-т Октября, 151
3Санкт-Петербургский государственный университет, 198504 Санкт-Петербург, Университетский пр. 28
4Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург, 620990, ул. С. Ковалевской, 18
5Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”, г. Москва, 119049, Ленинский проспект, 4
Аннотация
Исследована микроструктура и механические свойства объемного металлического стекла (ОМС) Zr62Cu22Al10Fe5Dy1, подвергнутого воздействию интенсивной пластической деформации кручением (ИПДК) при температуре 20° и 150°С. В соответствие с РСА структура исходных ОМС стержней аморфная. Просвечивающая электронная микроскопия исходного ОМС так же показывает в основном аморфную структуру. Методом просвечивающей электронной микроскопии не удалось выявить каких либо структурных изменений в результате ИПДК. Образцы аморфного сплава до и после ИПДК при испытаниях на растяжение разрушаются хрупко. В исходном аморфном состоянии максимальное напряжение разрушения составляет 1410 МПа. При испытаниях образцов после ИПДК образцы разрушаются при различных более низких напряжениях, видимо, из-за наличия микротрещин в образцах. Однако вид излома после испытаний на растяжение образцов до и после ИПДК несколько различается. На поверхности разрушения исходного ОМС наблюдается излом близкий к «ямочному» с крупными глубокими гребнями отрыва. Среднее расстояние между такими гребнями отрыва составляет около 5 мкм. Область между гребнями отрыва преимущественно не имеет заметного рельефа, скругленное, в форме чаши. В ОМС подвергнутом ИПДК n=5 при Т=20°С, области между крупными гребнями отрыва имеют внутренний рельеф, т.е. области между гребнями отрыва дополнительно фрагментируются «вторичными» гребнями отрыва. Капли, которые сформировались в вершинах гребней отрыва в процессе локального нагрева на поверхности разрушения ОМС «ИПДК 20ºС» стали более дисперсными. Можно предположить, что это свидетельствует об увеличении локальной пластической деформации в области разрушения. Изменение фрактографии отражает изменение структуры в результате ИПДК.
Получена: 29 сентября 2016   Исправлена: 02 ноября 2016   Принята: 29 сентября 2016
Просмотры: 71   Загрузки: 29
Ссылки
1.
Inoue, Stabilization of metallic supercooled liquid and bulk amorphous alloys Acta Mater. 48, 279 (2000).
2.
A. L. Greer. Metallic glasses. Science. 267, 1947 – 1947 (1995).
3.
V. Yu. Zadorozhnyy, A. Inoue, D. V. Louzguine-Luzgin. Mater. Sci. Eng. A. 551, 82 – 86 (2012).
4.
R. Z. Valiev. Nature Materials. 3, 511 – 516 (2004).
5.
R. Z. Valiev, A. P. Zhilyaev, T. G. Langdon, Bulk Nanostructured Materials: Fundamentals and Applications, by John Wiley & Sons, Inc., 456 (2014).
6.
R. Z. Valiev, M. J. Zehetbauer, Yu. Estrin et al. Adv. Eng. Mater. 9 (7), 527 – 533 (2007).
7.
R. Valiev, R. Islamgaliev, I. Alexandrov. Prog. Mat. Sci. 45, 103 – 189 (2000).
8.
A. A. Churakova, D. V. Gunderov, A. V. Lukyanov, Yu. A. Lebedev. Letters on materials. 3 (2),166 – 168 (2013). (in Russian) [А. А. Чуракова, Д. В. Гундеров, А. В. Лукьянов, Ю. А. Лебедев. Письма о материалах. 3, 166 – 168 (2013)]
9.
A. G. Popov, V. S. Gaviko, N. N. Shchegoleva, T. Z. Puzanova, A. S. Ermolenko, V. V. Stolyarov, D. V. Gunderov, G. I. Raab, R. Z. Valiev. The Physics of Metals and Metallography. 94 (1), (2002).
10.
V. V. Stolyarov, D. V. Gunderov, R. Z. Valiev, A. G. Popov, V. S. Gaviko, A. S. Ermolenko. JMMM.196 – 197, 166 – 168 (1999).
11.
A. V. Sergueeva, C. Song, R. Z. Valiev, A. K. Mukherjee. Mater. Sci. Eng. A.339 (1), 159 – 165 (2003).
12.
D. Gunderov, A. Lukyanov, E. Prokofiev, A. Kilmametov, V. Pushin, R. Valiev. Materials Science and Engineering A. 503, 75 – 77 (2009).
13.
D. V. Gunderov, A. V. Lukyanov, E. A. Prokofev, R. Z. Valiev, N. N. Kuranova, A. N. Uksusnikov, L. I. Yurchenko, V. G. Pushin. The Physics of Metals and Metallography. 108 (2), 131 – 138 (2009). (in Russian) [Гундеров Д. В., Куранова Н. Н., Лукьянов А. В., Уксусников А. Н., Прокофьев Е. А., Юрченко Л. И., Валиев Р. З., Пушин В. Г. Физика металлов и металловедение.108 (2), 139 – 146 (2009)].
14.
D. Gunderov, N. Kuranova, A. Lukyanov, V. Makarov, E. Prokofiev, A. Pushin. Rev. Adv. Mater.Sci. 25, 58 – 66 (2010)
15.
R. Z. Valiev, D. V. Gunderov, A. V. Lukyanov, V. G. Pushin. Journal of Materials Science. 47 (22), 7848 (2012).
16.
N. N. Kuranova, V. V. Makarov, V. G. Pushin, A. N. Uksusnikov, R. Z. Valiev, D. V. Gunderov, A. V. Lukyanov, E. A. Prokofev. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 73 (8), 1117 – 1119 (2009).
17.
A. M. Glezer, M. P. Plotnikova, A. V. Shalimova, S. V. Dobatkin. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. 73 (9), 1233 – 1239 (2009).
18.
R. Z. Valiev, D. V. Gunderov, V. G. Pushin, A. G. Popov. Doklady Physics. 49 (9), 519 – 521 (2004). (in Russian) [Р. З. Валиев, В. Г. Пушин, Д. В. Гундеров, А. Г. Попов. Докл. РАН. 398 (1), 54 (2004)].
19.
Li Hailing, Li Lou, Fuchen Hou, Defeng Guo, Wei Li, Xiaohong Li, D. V. Gunderov, Kiminori Sato, Xiangyi Zhang. 103, 142406 (2013)
20.
D. V. Gunderov, V. Yu. Slesarenko, A. V. Lukyanov, A. A. Churakova, E. V. Boltynjuk, V. G. Pushin, E. V. Ubyivovk, A. V. Shelyakov, R. Z. Valiev. Advanced Engineering Materials. 17 (12), 1728 – 1732 (2015).
21.
D. V. Gunderov, V. Yu. Slesarenko, A. A. Churakova, А. V. Lukyanov, E. P. Soshnikova, V. G. Pushin, R. Z. Valiev. Intermetallics. 66, 77 – 81 (2015). doi:10.1016 / j.intermet.2015.06.013
22.
E. I. Teitel, L. S. Metlov, D. V. Gunderov, A. V. Korznikov. The Physics of Metals and Metallography. 113 (12), 1162 – 1168 (2012). (in Russian) [И. Тейтель, Л. С. Метлов, Д. В. Гундеров, А. В. Физика металлов и металловедение. 113 (12), 1230 (2012)].
23.
V. Yu. Slesarenko, D. V. Gunderov, P. G. Ulyanov, R. Z. Valiev. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 63, 012166 (2014). doi:10.1088 / 1757-899X / 63 / 1 / 012166
24.
E. V. Boltynjuk, D. V. Gunderov, E. V. Ubyivovk, A. V. Lukianov, A. M. Kshumanev, A. Bednarz, R. Z. Valiev. STRANN AIP Conf. Proc. 1748, 030006 – 1 — 030006 – 6 (2016). doi: 10.1063 / 1.4954352
25.
A. Yu. Churyumov, A. I. Bazlov, A. A. Tsarkov, A. N. Solonin, D. V. Louzguine-Luzgin, J. Alloys Comp. 654, 87 – 94 (2016).