DCS WO-230WT User Manual Page 31
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26 2 Grundlagen
26
Die ersten beiden Voraussetzungen verlaufen konform zur Regel für hohe Glasbil-
dungsfähigkeit. Abweichungen von dieser Regel sind dagegen bei Punkt 3 zu finden.
Die Zugabe eines weiteren Legierungselements mit positiver Mischungsenthalpie zu
einem der anderen an der Legierung beteiligten Elemente ist offenbar verantwortlich für
die Bildung einer ikosaedrischen Nahordnung der Glasphase.
In einigen Zr-Basis Legierungen, z. B. Zr-Al-Cu [Kös 96] und Zr-Al-Ni-Cu [Eck 98],
wurde beobachtet, dass sich Sauerstoff stabilisierend auf die Bildung einer quasikristal-
linen Phase während des ersten Kristallisationsschritts auswirkt. So fördern Sauerstoff-
gehalte im Bereich von 0,8 – 1,5 at.% die Bildung metastabiler quasikristalliner Aus-
scheidungen. Dies ist mit einem leichten Anstieg von T
g
und einem deutlichen Rück-
gang von T
x
verbunden. Höhere Gehalte an Sauerstoff verhindern dagegen die
quasikristalline Phasenbildung und fördern gleichzeitig die Bildung thermodynamisch
stabilerer kristalliner Phasen, u. a. die Bildung der kfz-Phase [Eck 98]. Murty et al.
zeigten an Hand von chemischen Phasenanalysen dieser Legierungen, dass der gesamte
Sauerstoff im quasikristallinen Gitter eingebaut ist (die amorphe Matrix also keinen
Sauerstoff enthält). Das könnte bedeuten, dass der Sauerstoff im drei- bzw. vierkompo-
nentigen System Zr-Al-(Ni)-Cu ein notwendiger Baustein für den Quasikristall ist
[Mur 00].
2.3 Verformungsmechanismen amorpher Legierungen
Die plastische Verformung metallischer Gläser lässt sich nach Spaepen und Taub in
zwei voneinander verschiedene Mechanismen unterteilen [Spa 83]. Einerseits wird bei
Verformung im Temperaturbereich um T
g
(0,7⋅T
g
< T < T
x
) und geringen Scherspan-
nungen
τ
(
τ
< G
*
/100) (G
*
= Schermodul) homogenes Fließen beobachtet, d. h. hier
trägt jedes Volumenelement des Materials zur Verformung bei, was zu einer gleichmä-
ßigen Deformation der Probe führt (Bild 2.20 a). Beim homogenen Fließen ist die
Spannung direkt proportional zur Verformungsgeschwindigkeit
ε
&
(Newton’sches Flie-
ßen).
Dagegen tritt bei Temperaturen weit unterhalb T
g
(T < 0,7⋅T
g
) und hohen Scherspan-
nungen (
τ
> G
*
/50) inhomogenes Fließen auf [Spa 83]. Beim inhomogenen Fließen ist
die Spannung unempfindlich gegen Änderungen der Verformungsgeschwindigkeit. Die
plastische Verformung ist in einigen dünnen Scherbändern lokalisiert, der Hauptanteil
des Materials wird daher plastisch nicht verformt. Da die maximale Scherspannung
τ
unter einem Winkel von 45° zur Zugachse erreicht wird, erfolgt der Bruch bei inhomo-
gener Verformung metallischer Gläser idealerweise bei diesem Winkel (Bild 2.20 b).
Durch die A/jointfilesconvert/345377/bgleitung der Probenhälften verringert sich zunehmend der Flächenanteil
auf den die Kraft einwirkt, es kommt folglich zum Bruch der Probe.
Da innerhalb dieser Arbeit die Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften nur
bei Raumtemperatur, also bei Temperaturen T < 0,7⋅T
g
erfolgte, soll deshalb auch nur
das bei diesen Temperaturen beobachtete inhomogene Umformverhalten beschrieben
- INHALTSVERZEICHNIS 3
- 1 Einleitung 6
- 2 1 Einleitung 7
- 1 Einleitung 3 8
- 2 Grundlagen 9
- 2 Grundlagen 5 10
- Temperatur T 11
- 8 2 Grundlagen 13
- 2 Grundlagen 9 14
- 2 Grundlagen 15 20
- 2 Grundlagen 17 22
- 2 Grundlagen 19 24
- 2.2 Quasikristalle 26
- 22 2 Grundlagen 27
- 2 Grundlagen 23 28
- [Kre 89] 28
- 24 2 Grundlagen 29
- 2 Grundlagen 25 30
- 26 2 Grundlagen 31
- 28 2 Grundlagen 33
- 3 Probenpräparation 34
- 30 3 Probenpräparation 35
- 32 3 Probenpräparation 37
- 3 Probenpräparation 33 38
- 4 Messmethoden 39
- 4.1 Strukturuntersuchungen 40
- 36 4 Messmethoden 41
- 4 Messmethoden 37 42
- 4.2 Thermische Analyse 43
- Exothermer Wärmefluß, W/g 44
- Temperatur, °C 44
- 40 4 Messmethoden 45
- 4 Messmethoden 41 46
- Spannung 47
- Dehnung 47
- 4 Messmethoden 43 48
- 44 4 Messmethoden 49
- 4 Messmethoden 45 50
- Pfeil) 51
- 20 30 40 50 60 70 80 53
- [O]-Gehalt [wt.-ppm] 56
- [C]-Gehalt [wt.-ppm] 56
- Dichte [gcm 62
- Struktur 62
- Dichtedifferenz 63
- Legierung 64
- 50 nm50 nm 70
- Temperatur [K] 81
- Viskosität [Pa s] 81
- Intensität [w.E.] 90
- 50 nm200 nm 91
- 50 nm50 nm200 nm200 nm 91
- Abkühlrate 99
- [ ] 99
- Spannung [MPa] 108
- Exothermer Wärmefluß [w.E.] 117
- Temperatur [K] 117
- [Grad] 118
- Exothermer Wärmefluss [w.E.] 120
- Dehnung [%] 122
- Intensität [w.E.] 126
- (Scheibe 8) 128
- Temperatur [K] 129
- 10 µm 100 µm 135
- 10 µm10 µm 100 µm100 µm 135
- Scheibe 16 138
- Intensität [w.E.] 151
- 0,2(Leg.14) 154
- 0,2(Leg.15) 154
- Exothermer Wärmefluss [w.E.] 158
- 80 70 60 50 40 30 20 10 0 161
- 9 Zusammenfassung 163
- 9 Zusammenfassung 159 164
- 160 9 Zusammenfassung 165
- LISTE DER VERÖFFENTLICHUNGEN 176
- DANKSAGUNG 178
- Fakultät Maschinenwesen 180
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