Verformungsinduzierte Erhöhung der Plastizität einer amorphen quaternären Zirkoniumbasislegierung

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Beschreibung

Metallische Gläser werden durch Rascherstarrung aus dem schmelzflüssigen Zustand gewonnen und zeichnen sich durch das Fehlen einer geordneten Kristallgitterstruktur aus. Sie weisen sehr gute elastische Eigenschaften in Kombination mit hohen Festigkeiten auf. Aufgrund der Abwesenheit von Versetzungen und Gleitebenen sind die meisten metallischen Gläser jedoch bei Raumtemperatur inhärent spröde und neigen zum spontanen Versagen. Um die plastische Verformbarkeit zu verbessern, wurden in der vorliegenden Arbeit Proben der glasbildenden Legierung Zr48Cu36Al8Ag8 unterschiedlichen mechanischen Konditionierungsverfahren unterzogen und hinsichtlich des Zugewinns an plastischer Deformierbarkeit und den damit einhergehenden Strukturänderungen untersucht. Die mechanischen Behandlungen wurden hinsichtlich Belastungsdauer, Belastungsintensität und Spannungstyp variiert. Zur Anwendung kamen dabei statische und dynamische Vorbelastungen im Druck, Verformungen durch Walzen verschiedener Geometrien sowie höchstgradige Umformung durch Equal Channel Angular Pressing (ECAP). Ein abschließender Vergleich der Konditionierungsverfahren stellt verschiedene mögliche plastische Verformungsmechanismen gegenüber und belegt diese anhand der post-prozessiven Veränderungen der thermischen und strukturellen Eigenschaften des Materials.