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The anelastic origin of mechanical cycling induced rejuvenation in the metallic glass

Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2023年第8期66卷 93-100页

作者： Langting Zhang Yunjiang Wang Yong Yang Jichao Qiao School of Mechanics CivilEngineering and ArchitectureNorthwestern Polytechnical UniversityXi'an 70072China State Key Laboratory of Nonlinear Mechanics Institute of MechanicsChinese Academy of SciencesBeijing 100190China School of Engineering Science University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China Department of Mechanical Engineering College of EngineeringCity University of Hong KongHong Kong 999077China Department of Materials Science and Engineering College of EngineeringCity University of Hong KongHong Kong 999077China Innovation Center NPU-ChongqingChongqing 401135China

Mechanical cycling is one of the effective methods to rejuvenate metallic glasses(MGs)and improve their mechanical properties.The anelastic origin of the rejuvenation by mechanical cycling in a La_(30)Ce_(30)Ni_(10)Al_(20)Co_(10) MG was investigated via differential scanning calorimetry(DSC)and dynamic mechanical analysis(DMA).We demonstrate that mechanical cycling promotes the activation of flow defects with short relaxation times,leading to anelastic strains and therefore considerable energy storage,which manifests itself as larger relaxation enthalpy on the DSC curves of MGs.However,the MGs release the excess relaxation enthalpy caused by anelastic strain with time,thus suppressing atomic mobility and elevating β relaxation activation energies.The strategy of mechanical cycling at small strains,as demonstrated in the current work,can expand the energy states of MGs over a wide range of relaxation enthalpies.

关键词： metallic glass mechanical cycling rejuvenation anelastic strain structural heterogeneity

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