Rejuvenation of metallic glasses by disordering and relaxation controlling

通过无序和弛豫控制实现金属玻璃的年轻化

• 批准号: 23656418
• 负责人: SAIDA Junji
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23656418/
• 关键词: 金属ガラス; 構造緩和; 不規則性; 機械的性質; 構造制御; 相変態; シミュレー ション; 不規則生; シミュレーション

Relaxation of glassy alloys is generally regarded as one of the important phenomena originating from the intrinsic random structure. Due to a strong correlation with structure, transformation, mechanical and magnetic properties of metallic glasses, we have to control the relaxation state carefully for industrial use. Relaxation state depends on a cooling rate just above glass transition temperature, Tg. We have investigated the recovery of the less relaxation state by low temperature annealing just above Tg and various cooling conditions in several glassy alloys by experimental and molecular dynamics (MD) simulation studies. The enthalpy of relaxation increases by such low temperature annealing at higher cooling rates with a significant mechanical softening. The MD simulation clearly indicates that the glassy alloys can be rejuvenated in the case of higher cooling rates than the initial one (i.e., cooling rate in the initial preparation of glass) by annealing over Tg. Such rejuvenation is saturated in the temperature range over 150 K above Tg. The result is consistent with the experimental one using Cu mold casting. The present study on recovering and controlling relaxation state provides useful information on the application of metallic glasses.

玻态合金的弛豫通常被认为是源于本征随机结构的重要现象之一。由于金属玻璃的结构、相变、机械性能和磁性能具有很强的相关性，因此在工业应用中我们必须仔细控制弛豫状态。弛豫状态取决于刚好高于玻璃化转变温度 Tg 的冷却速率。我们通过实验和分子动力学 (MD) 模拟研究，研究了几种玻璃合金中通过略高于 Tg 的低温退火和各种冷却条件来恢复较少松弛状态的情况。通过在较高冷却速率下进行这种低温退火，弛豫焓增加，并具有显着的机械软化。 MD模拟清楚地表明，在比初始冷却速率（即玻璃初始制备中的冷却速率）更高的冷却速率的情况下，通过在Tg以上退火，可以使玻璃态合金恢复活力。这种再生在高于 Tg 150 K 的温度范围内达到饱和。结果与铜模铸造的实验结果一致。目前关于恢复和控制弛豫状态的研究为金属玻璃的应用提供了有用的信息。

项目成果

Zr基金属ガラスにおける緩和状態の制御と核生成および粒成長

锆基金属玻璃的弛豫状态、成核和晶粒生长的控制

• 发表时间: 2011
• 作者: 才田淳治;A.D.Setyawan
• 通讯作者: A.D.Setyawan

種々の緩和状態にある Zr-Al-Ni-Cu金属ガラスの初晶析出挙動と機械的性質

Zr-Al-Ni-Cu金属玻璃在不同弛豫状态下的初晶析出行为及力学性能

• 发表时间: 2012
• 作者: J. Saida;A.D. Setyawan
• 通讯作者: A.D. Setyawan

Primary transformation kinetics in Zr-Al-Ni-Cu-Pd bulk metallic glass correlated with relaxation, State

Zr-Al-Ni-Cu-Pd 大块金属玻璃中的初级转变动力学与弛豫、状态相关

• DOI: 10.1007/s11661-012-1321-3
• 发表时间: 2013
• 期刊: Met. Mater. Trans. A
• 作者: 榊原甫;佐藤義倫;伊野浩介;伊藤暁彦;塗溶;後藤孝;末永智一;田路和幸;A. Watanabe;J.Saida and A.D.Setyawan
• 通讯作者: J.Saida and A.D.Setyawan

基金属ガラスにおける緩和状態制御と核生成および粒成長

贱金属玻璃的弛豫状态控制、成核和晶粒生长

• 发表时间: 2011
• 作者: 才田淳治;A.D.セトヤワン
• 通讯作者: A.D.セトヤワン

Preparation and transformation behaviors of relaxation-controlled Zr-based metallic glasses

弛豫控制锆基金属玻璃的制备及相变行为

• 发表时间: 2012
• 作者: J. Saida;A.D. Setyawan;H. Kato;M. Wakeda
• 通讯作者: M. Wakeda