Superplastic deformation of an ultrafine grained intermetallic alloy prepared by crystallization of a metallic glass

• Published in: Acta metallurgica 1984-01, Vol.32 (9), p.1553-1560
• Main Authors: Reusswig, S., Gleichmann, R., Zielinski, P.G., Ast, D.G., Raj, R.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Applied sciences; Condensed matter: structure, mechanical and thermal properties; Cross-disciplinary physics: materials science; rheology; Elasticity. Plasticity; Exact sciences and technology; Materials science; Mechanical and acoustical properties of condensed matter; Mechanical properties and methods of testing. Rheology. Fracture mechanics. Tribology; Metals, semimetals and alloys; Metals. Metallurgy; Physics; Specific materials
• ISSN: 0001-6160
• DOI: 10.1016/0001-6160(84)90101-9

A metallic glass (Ni 75Si 8B 17) was crystallized to produce an ultrafine grained alloy. The alloy was found to be superplastic with a strain rate sensitivity of approximately O.5. The flow stress data exhibited considerable scatter, which appeared to be related to the sensitivity of the microstructure to slight variations in the heat treatment used to crystallize the glass. The microstructure consisted of two phases. Ni 3Si and Ni 3B. In addition the grain size distribution was bimodal. Transmission electron microscopy of deformed specimens showed that the small grains were free from dislocations while the large grains contained dislocations and twins. This result is consistent with the model for mixed mode deformation in bimodal microstructures in which it is argued that, in the superplastic regime, small grains may deform by diffusional creep and the large grains by dislocation creep. Nous avons fait cristalliser un verre métallique (Ni 75Si 8B 17) afin de produire un alliage à grains ultrafins. L'alliage s'est avéré superplastique avec une sensibilité à la vitesse de déformation voisine de 0,5. Les résultats concernant la contrainte d'écoulement présentaient une dispersion considérable, qui s'est avérée liée à la sensibilité de la microstructure par rapport à de légères variations du traitement thermique utilisé pour faire cristalliser le verre. La microstructure était constituée par les deux phases Ni 3Si et Ni 3B. De plus, la répartition de la taille des grains était bimodale. La microscopic électronique en transmission d'échantillons déformés a montré que les petits grains ne contenaient pas de dislocations alors que les gros grains contenaient des dislocations et des macles. Ce résultat est cohérent avec le modèle de la déformation en mode mixte des structures bimodales qui précise qu'en régime superplastique les petits grains peuvent se déformer par fluage de diffusion et les gros grains par fluage de dislocations. Das metallische Glas Ni 75Si 8B 17 wurde kristallisiert und bildete ein ultrafeinkörniges Gefüge. Diese Legierung verhielt sich superplastisch mit einer Dehngeschwindigkeitsempfindlichkeit von ungefähr 0,5. Die Flieβspannungsmessungen streuten beträchtlich, welches mit der Empfindlichkeit der Mikrostruktur gegenüber geringen Veränderungen in der Kristallisation des Glases notwendigen Temperung zusammenzuhängen schien. Die Mikrostruktur bestand aus zwei Phasen, Ni 3Si und Ni 3B. Auβerdem war die Kornverteilung bimodal. Im Elektronenmikro