Mechanical, Physical and Structural Investigation of Severe Plastically Deformed CuZr-Based Metallic Glasses

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

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Abstract

Diese Studie zeigt die Verarbeitung von CuZr-basiertem Bulk-Metallic-Glas (BMG) mittels starker plastischer Verformung (engl.: severe plastic deformation = SPD) unter extremen Belastungsbedingungen und untersucht die Auswirkungen der durch Hochdruck-Torsion (engl.: high pressure torsion = HPT) induzierten SPD auf die Mikrostruktur und die thermischen sowie thermomechanischen Eigenschaften von Cu46Zr46Al8 BMG. Der Einfluss einer isothermen Wärmebehandlung unterhalb der Glasübergangstemperatur Tg (sub-Tg-annealing), sowie der Einfluss der HPT-Behandlung auf die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen der BMGer wird separat und abwechselnd im Bezug auf den Gusszustand untersucht. Aufgrund der hohen Scherspannungen während des HPT-Prozesses entsteht im Gefüge ein freies Volumen. In weiterer Folge erholt sich das Gefüge dynamisch, wird weicher und wirkt so der mechanischen Verfestigung und Versprödung des BMG durch die Wärmebehandlung entgegen. Thermische Eigenschaften werden mittels Differentialthermoanalyse (engl.: differential scanning calorimetry = DSC) untersucht. Röntgenbeugungsexperimente ermöglichen die Charakterisierung der Gefügemodifikationen. Die chemische Veränderung und die Oberflächenmorphologie werden durch Rasterelektronen- und Transmissionselektronenmikroskopie untersucht. Ziele dieser Arbeit sind (i) die Untersuchung und Bewertung der intrinsischen Eigenschaften von CuZr-basierten BMGern durch die kontrollierte Nanokristallisation, infolge der Wärmebehandlung und (ii) die Verbesserung der Eigenschaften durch die homogene Verteilung der Nanokristalle in der amorphen BMG-Matrix.

Details

Titel in ÜbersetzungMechanische, physikalische und strukturelle Untersuchungen von plastisch hochverformten CuZr-Basis metallischen Gläsern
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung28 Jun 2019
StatusVeröffentlicht - 2019