Influence of stoichiometry on indentation‑induced plasticity in CuZr glasses

  • Plasticity in metallic glasses depends on their stoichiometry. We explore this dependence by molecular dynamics simulations for the case of CuZr alloys using the compositions Cu64.5Zr35.5, Cu50Zr50, and Cu35.5Zr64.5. Plasticity is induced by nanoindentation and orthogonal cutting. Only the Cu64.5Zr35.5 sample shows the formation of localized strain in the form of shear bands, while plasticity is more homogeneous for the other samples. This feature concurs with the high fraction of full icosahedral short-range order found for Cu64.5Zr35.5. In all samples, the atomic density is reduced in the plastic zone; this reduction is accompanied by a decrease of the average atom coordination, with the possible exception of Cu35.5Zr64.5, where coordination fluctuations are high. The strongest density reduction occurs in Cu64.5Zr35.5, where it is connected with the partial destruction of full icosahedral short-range order. The difference in plasticity mechanism influences the shape of the pileup and of the chip generated by nanoindentation and cutting, respectively.

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Verfasser*innenangaben:Karina E. Avila, Stefan Küchemann, Reinhardt E. Pinzón, Herbert M. UrbassekORCiD
URN:urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-78396
DOI:https://doi.org/10.1007/s00339-021-04856-4
ISSN:1432-0630
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Applied Physics A
Verlag:Springer Nature - Springer
Dokumentart:Wissenschaftlicher Artikel
Sprache der Veröffentlichung:Englisch
Datum der Veröffentlichung (online):18.03.2024
Jahr der Erstveröffentlichung:2021
Veröffentlichende Institution:Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
Datum der Publikation (Server):18.03.2024
Ausgabe / Heft:127
Aufsatznummer:702
Seitenzahl:9
Quelle:https://link.springer.com/article/10.1007/s00339-021-04856-4
Fachbereiche / Organisatorische Einheiten:Kaiserslautern - Fachbereich Physik
DDC-Sachgruppen:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 530 Physik
Sammlungen:Open-Access-Publikationsfonds
Lizenz (Deutsch):Zweitveröffentlichung