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Deformation induced structural evolution in bulk metallic glasses

Chinese Science Bulletin 2011年第5期56卷 3952-3959页

作者： WANG Gang MATTERN Norbert BEDNARCI Jozef XIA Lei ZHAI QiJie DONG YuanDa eckert jvrgen Laboratory for Microstructures Shanghai University Shanghai 200444 China Leibniz-Institute IFW Dresden Institute for Complex MaterialsDresden D-01069Germany HASYLAB at DESY Hamburg D-22603Germany TU Dresden Institute of Materials ScienceDresden D-01062Germany

The structural behavior of binary Cu50Zr50 and ternary Cu50Zr45Ti5 bulk metallic glasses (BMGs) under applied stress was investigated by means of in-situ high energy X-ray synchrotron diffraction. The components of the strain tensors were determined from the shifts of the maxima of the atomic pair correlation functions (PDF) in real space. The anisotropic atomic reorientation in the first-nearest-neighbor shell versus stress suggests structural rearrangements in short-range order. Within the plastic deformation range the overall strain of the metallic glass is equal to the yield strain. After unloading,the atomic structure returns to the stress-free state,and the short-range order is identical to that of the undeformed state. Plastic deformation,however,leads to localized shear bands whose contribution to the volume averaged diffraction pattern is too weak to be detected. A concordant region evidenced by the anisotropic component is activated to counterbalance the stress change due to the atomic bond reorientation in the first-nearest-neighbor shell. The size of the concordant region is an important factor dominating the yield strength and the plastic strain ability of the BMGs.

关键词：大块金属玻璃结构演变形变诱导塑性变形能力应力各向异性块体非晶合金原子结构应变张量

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