Hardness of Zr-based bulk metallic glasses produced by high-pressure torsion

Abstract

Влияние интенсивных пластических деформации на механические свойства объемных металлических стекол (ОМС) стало объектом научного изучения в последние несколько лет. Цель данной работы – провести анализ изменений значений микротвердости Zr62Cu22Al10Fe5Dy1 ОМС, обработанного кручением под высоким давлением, как одним из методов интенсивной пластической деформации. Кручение проводилось при комнатной температуре и температуре 150°С под давлением 6 ГПа на 5 оборотов. Твёрдость измерялась по Виккерсу. Величина микротвердости материала, подвергнутого кручению под давлением при комнатной температуре, была значительно ниже по сравнению с недеформированным состоянием. Обработка при 150°С не приводит к значительным изменениям значений микротвердости. Наблюдаемые изменения могут быть объяснены за счет перераспределения и эволюции свободного объема. Для выявления природы наблюдаемых изменений будут проведены детальные исследования внутренней структуры.

In the last several years, the influence of various plastic deformation processes on the properties of bulk metallic glasses (BMG) has been investigated. The present work is intended to analyze changes in the microhardness of Zr62Cu22Al10Fe5Dy1 BMG after processing by high-pressure torsion (HPT), one of the severe plastic deformation techniques. The deformation was carried out at room temperature and temperature of 150°C using a pressure of 6 GPa and 5 anvil turns. Vickers indentation was used to evaluate the microhardness of the samples in initial state and after HPT-processing. The Vickers microhardness values of the material subjected to HPT technique at room temperature were significantly lower than those of non-deformed material. Nevertheless, HPT processing at 150°C resulted in recovery of microhardness values to the initial values and appearance of shear bands. Observable changes can be explained by the redistribution and evolution of free volume. More detailed studies of internal structure will be conducted to reveal the nature of the observed changes.