The roles of ultrasonic techniques for metallic glasses: processing, microstructure and applications
Source abstract
Abstract
Metallic glasses (MGs), although regarded as promising structural materials due to their superior properties such as high elastic limit, strength, and superior corrosive resistance, face two pressing issues: their low glass forming ability (GFA) and poor macroscopic plasticity at room temperature. Many studies have been devoted to decoding the inherent factors of the limited GFA and brittleness from microstructures, deformation mechanisms, and processing routes. For enhancing the GFA, approaches regarding design strategies such as machining learning (ML), high-throughput screening (HTS), and processing techniques such as ultrasonic vibration (UV) loading and 3D printing have been proposed till now. The strategies of ML and HTS tend to explore new compositions of glass formers with higher GFA. By contrast, the UV loading aims to combine the existing glassy alloys with different or the same compositions into a larger one. For improving the tensile plasticity and work-hardening, a few strategies such as tuning the microstructures (designing and fabricating the glassy composites and developing the glassy-crystalline laminated alloys as well as the rejuvenation of glassy alloys, etc.) have been proposed. A few studies indicated that the UV loading not only enhances the GFA but also improves plasticity by optimizing the microstructures via rejuvenation. These merits make UV loading a very promising strategy for improving glassy alloys. This review summarizes the recent advances of UV loading and provides a comprehensive understanding of the technique in terms of principles, influence factors, and processing parameters.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Metallic Glasses and Amorphous Alloys · Metallurgical and Alloy Processes · Electrodeposition and Electroless Coatings
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
College of Mechatronics and Control Engineering, Shenzhen University
Herbert Gleiter Institute of Nanoscience, School of Materials Science and Engineering, Nanjing University of Science and Technology
Institute for Frontier Materials, Deakin University
Funding
National Natural Science Foundation of China · Australian Research Center
References (100+)
Show source-provided references
1. 10.1016/j.pmatsci.2010.04.00210.1016/j.pmatsci.2010.04.002 ↗
2. 10.1016/j.mattod.2013.01.01810.1016/j.mattod.2013.01.018 ↗
3. 10.1002/adma.20090277610.1002/adma.200902776 ↗
4. 10.1016/j.actamat.2010.11.02710.1016/j.actamat.2010.11.027 ↗
5. 10.1016/j.pmatsci.2006.07.00310.1016/j.pmatsci.2006.07.003 ↗
6. 10.1016/j.mser.2013.04.00110.1016/j.mser.2013.04.001 ↗
7. 10.1016/j.taml.2021.10031010.1016/j.taml.2021.100310 ↗
8. 10.1038/nmat430010.1038/nmat4300 ↗
9. 10.1016/j.mattod.2016.12.00210.1016/j.mattod.2016.12.002 ↗
10. 10.1038/s41563-021-01011-510.1038/s41563-021-01011-5 ↗
11. 10.1038/s41586-021-03354-010.1038/s41586-021-03354-0 ↗
12. 10.1016/j.actamat.2013.08.05310.1016/j.actamat.2013.08.053 ↗
13. 10.1002/adv.2017810.1002/adv.20178 ↗
14. 10.3390/ma1306128410.3390/ma13061284 ↗
15. 10.1088/1757-899X/758/1/01203610.1088/1757-899X/758/1/012036 ↗
16. 10.1007/s00170-013-5553-110.1007/s00170-013-5553-1 ↗
17. 10.1016/j.jmst.2023.09.02910.1016/j.jmst.2023.09.029 ↗
18. 10.1016/j.scriptamat.2020.03.05910.1016/j.scriptamat.2020.03.059 ↗
19. 10.1126/sciadv.aax725610.1126/sciadv.aax7256 ↗
20. 10.1016/j.pmatsci.2021.10079910.1016/j.pmatsci.2021.100799 ↗
21. 10.1038/s41467-018-02943-410.1038/s41467-018-02943-4 ↗
22. 10.1038/s41467-020-16085-z10.1038/s41467-020-16085-z ↗
23. 10.1038/nmat311510.1038/nmat3115 ↗
24. 10.1016/j.pmatsci.2019.04.00510.1016/j.pmatsci.2019.04.005 ↗
25. 10.1016/j.jmst.2023.05.08110.1016/j.jmst.2023.05.081 ↗
26. 10.1016/j.mser.2021.10062510.1016/j.mser.2021.100625 ↗
27. 10.1016/j.matdes.2020.10887610.1016/j.matdes.2020.108876 ↗
28. 10.1016/j.mtadv.2020.10007710.1016/j.mtadv.2020.100077 ↗
29. 10.1016/j.actamat.2018.08.00210.1016/j.actamat.2018.08.002 ↗
30. 10.1016/j.scriptamat.2021.11436610.1016/j.scriptamat.2021.114366 ↗
31. 10.1021/acs.jpclett.7b0104610.1021/acs.jpclett.7b01046 ↗
32. 10.1038/s41578-021-00340-w10.1038/s41578-021-00340-w ↗
33. 10.1126/sciadv.aaq156610.1126/sciadv.aaq1566 ↗
34. 10.1038/nmat393910.1038/nmat3939 ↗
35. 10.1038/s41563-021-01129-610.1038/s41563-021-01129-6 ↗
36. 10.1038/natrevmats.2016.3910.1038/natrevmats.2016.39 ↗
37. 10.1016/j.matlet.2014.05.05610.1016/j.matlet.2014.05.056 ↗
38. 10.1016/S0022-3093(02)02005-710.1016/S0022-3093(02)02005-7 ↗
39. 10.1016/j.msea.2013.08.04310.1016/j.msea.2013.08.043 ↗
40. 10.1016/S1006-706X(17)30056-010.1016/S1006-706X(17)30056-0 ↗
41. 马 将.; 杨 灿.; 龚 峰.; 伍 晓. 宇.; 梁 雄. 金属玻璃的热塑性成型. 物理学报 2017 66(17) 176404–176404. DOI: 10.7498/aps.66.176404.10.7498/aps.66.176404 ↗
42. 李 信.; 马 将. 非晶合金的超声制造与成型. 自然杂志 2020 42(2) 125–133. DOI: 10.3969/j.issn.0253-9608.2020.02.008.
43. 10.1007/s40843-021-1934-x10.1007/s40843-021-1934-x ↗
44. 10.1016/j.ceramint.2022.10.34910.1016/j.ceramint.2022.10.349 ↗
45. 10.1016/j.mseb.2007.09.03410.1016/j.mseb.2007.09.034 ↗
46. 10.1063/1.509482510.1063/1.5094825 ↗
47. 10.1016/j.mseb.2007.09.02810.1016/j.mseb.2007.09.028 ↗
48. 10.3390/ma1112256810.3390/ma11122568 ↗
49. 10.1016/j.apsusc.2013.11.03210.1016/j.apsusc.2013.11.032 ↗
50. 10.1126/sciadv.aaw6210.1126/sciadv.aaw62 ↗
51. 10.1016/j.matchar.2021.11121410.1016/j.matchar.2021.111214 ↗
52. 10.1002/adfm.20180538510.1002/adfm.201805385 ↗
53. 10.1002/adfm.20180538510.1002/adfm.201805385 ↗
54. 10.1016/j.msea.2022.14355110.1016/j.msea.2022.143551 ↗
55. 10.1016/j.actamat.2022.11837610.1016/j.actamat.2022.118376 ↗
56. 10.1038/s41427-020-0233-810.1038/s41427-020-0233-8 ↗
57. 10.1016/j.jnoncrysol.2018.05.03810.1016/j.jnoncrysol.2018.05.038 ↗
58. 10.1016/j.ijplas.2022.10340210.1016/j.ijplas.2022.103402 ↗
59. 10.1016/j.jallcom.2022.16771510.1016/j.jallcom.2022.167715 ↗
60. 10.1016/j.scriptamat.2022.11463610.1016/j.scriptamat.2022.114636 ↗
61. 10.1016/j.actamat.2019.08.04010.1016/j.actamat.2019.08.040 ↗
62. 10.1016/j.jnoncrysol.2019.02.03110.1016/j.jnoncrysol.2019.02.031 ↗
63. 10.1016/j.scriptamat.2013.02.00510.1016/j.scriptamat.2013.02.005 ↗
64. 10.1038/s41598-018-27285-510.1038/s41598-018-27285-5 ↗
65. 10.1038/srep0475710.1038/srep04757 ↗
66. 10.1016/j.matdes.2020.10859510.1016/j.matdes.2020.108595 ↗
67. 10.1016/j.matpr.2021.09.54010.1016/j.matpr.2021.09.540 ↗
68. 10.1063/1.514020810.1063/1.5140208 ↗
69. 10.1016/j.apmt.2020.10086610.1016/j.apmt.2020.100866 ↗
70. 10.1016/j.scriptamat.2020.10.04810.1016/j.scriptamat.2020.10.048 ↗
71. 10.2320/matertrans.ME20082510.2320/matertrans.ME200825 ↗
72. 10.1016/j.compositesa.2021.10657810.1016/j.compositesa.2021.106578 ↗
73. 10.1016/j.jmapro.2017.02.02710.1016/j.jmapro.2017.02.027 ↗
74. 10.3390/ma1218297510.3390/ma12182975 ↗
75. 10.1103/PhysRevB.95.23540710.1103/PhysRevB.95.235407 ↗
76. 10.1016/j.jallcom.2017.05.05610.1016/j.jallcom.2017.05.056 ↗
77. 10.1016/j.msea.2019.01.03910.1016/j.msea.2019.01.039 ↗
78. 10.1016/j.ultsonch.2018.05.03610.1016/j.ultsonch.2018.05.036 ↗
79. 10.1016/j.intermet.2019.10668710.1016/j.intermet.2019.106687 ↗
80. 10.1016/j.mtcomm.2021.10212510.1016/j.mtcomm.2021.102125 ↗
81. 10.1038/srep1784410.1038/srep17844 ↗
82. 10.1007/s00170-022-08745-910.1007/s00170-022-08745-9 ↗
83. 10.1016/j.jmatprotec.2023.11800710.1016/j.jmatprotec.2023.118007 ↗
84. 10.1016/j.cirpj.2022.07.00410.1016/j.cirpj.2022.07.004 ↗
85. 10.1016/j.jnoncrysol.2020.12061210.1016/j.jnoncrysol.2020.120612 ↗
86. 10.1007/s00339-022-05617-710.1007/s00339-022-05617-7 ↗
87. 10.1126/science.11935210.1126/science.119352 ↗
88. 10.1126/science.1136710.1126/science.11367 ↗
89. 10.1016/j.msea.2008.09.14910.1016/j.msea.2008.09.149 ↗
90. 10.1016/j.matdes.2022.11157510.1016/j.matdes.2022.111575 ↗
91. 10.1016/j.actamat.2013.11.00910.1016/j.actamat.2013.11.009 ↗
92. 10.1007/s00170-020-05544-y10.1007/s00170-020-05544-y ↗
93. 10.3390/met911115810.3390/met9111158 ↗
94. 10.1016/j.jmst.2016.10.01210.1016/j.jmst.2016.10.012 ↗
95. 10.1103/PhysRevLett.118.01610110.1103/PhysRevLett.118.016101 ↗
96. 10.1016/j.mtla.2021.10118910.1016/j.mtla.2021.101189 ↗
97. 10.1016/j.matdes.2014.10.02410.1016/j.matdes.2014.10.024 ↗
98. 10.1016/j.jnoncrysol.2018.12.00810.1016/j.jnoncrysol.2018.12.008 ↗
99. 10.1007/s40843-021-1723-610.1007/s40843-021-1723-6 ↗
100. 10.1016/j.mtcomm.2022.10347110.1016/j.mtcomm.2022.103471 ↗