Deformation Mechanisms in Metallic Glasses: An Atomistic Study

Titel in Übersetzung: Deformationsmechanismen in metallischen Gläsern: Eine atomistische Studie

Franco Moitzi

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

In dieser Arbeit wird der Einfluss der Zusammensetzung und der Temperatur auf das Verformungsverhalten von amorphen PdSi und CuZr Legierungen mit Molekulardynamik, Sattelpunktsuche im Phasenraum und Dichtefunktionaltheorie Simulationen untersucht. Zwei makroskopische Versagensmechanismen können in Zugproben von den zuvor genannten metallischen Gläsern gefunden werden: Lokalisierte Deformation in einem Scherband parallel zur größten Schubspannung oder Versagen durch Risswachstum normal zur Deformationsrichtung. Während CuZr immer Versagen durch Scherbandbildung zeigt, kann in PdSi ein Übergang von Risswachstum zum Versagen durch ein Scherband durch Erhöhung der Temperatur und/oder Senken des Siliziumgehalt erzielt werden. Die Crystal-Orbital-Hamilton-Population Analyse der chemischen Bindung ergabt, dass der Unterschied in den Bindungsverhältnissen für den Übergang im Verformungsmechanismus verantwortlich ist. Die Bindungen in PdSi sind stärker kovalent als in CuZr. Diese starren kovalenten Bindungen verhindern die einfache lokale Umverteilung von Spannung durch lokale Scherrelaxationen. Die Verhinderung von lokalen Spannungsansammlungen, durch thermisch aktivierter Spannungsumverteilung, ist für die beobachtete Änderung im Deformationverhalten von in PdSi verantwortlich. In homogenen PdSi Glas kam es zum glatten Bruch, während bei inhomogenen Glas die Rissausbreitung durch Hohlraumbildung vor der Rissspitze erfolgte. Für das CuZr Glass wurden Scherbandausbreitung untersucht. Langreichweitige Wechselwirkungen der Spannungsfelder der sich ausbreitenden Scherbänder und strukturelle Inhomogenitäten wurden als Gründe für Scherbandablenkung und -verzweigung gefunden.
Titel in ÜbersetzungDeformationsmechanismen in metallischen Gläsern: Eine atomistische Studie
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Șopu, Daniel, Mitbetreuer (extern), Externe Person
  • Eckert, Jürgen, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung25 Okt. 2019
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2019

Bibliographische Notiz

nicht gesperrt

Schlagwörter

  • Metallische Glässer
  • Dichtefunktionaltheorie
  • Molekulardynamiksimulation
  • Sattelpunktsuche im Phasenraum
  • Deformatiosmechanismen
  • CuZr
  • PdSi
  • Simulation

Dieses zitieren