Mechanical Properties of an Ultrahard In Situ Amorphous Steel Matrix Composite
Source abstract
Abstract
We report compression tests on micropillars manufactured from bulk specimens of partially devitrified SAM2×5 (Fe49.7Cr17.7Mn1.9Mo7.4W1.6B15.2C3.8Si2.4). Yield strength values of ≈6 GPa are obtained. Such a high strength can be attributed to the higher glass transition temperature (883 K) of this material, which impedes the multiplication of shear bands under loading, and to the presence of hard crystalline domains that result from devitrification of the amorphous powders during powder consolidation. The Vickers hardness of the specimens is found to be strongly correlated to the processing temperature and, hence to the volume of crystalline phases present in the specimens. As the processing temperature is increased, there is a reduction in free volume from the structural relaxation process in the amorphous alloy, leading to the eventual nucleation of crystalline phases of BCC Fe, Cr2B, Cr21.30Fe1.7C6, or Fe23B2C4, during the densification process. These results shed light on the relationship between nanocrystalline domains and the mechanical behavior of Fe‐based amorphous/crystalline composites.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Metallic Glasses and Amorphous Alloys · Aluminum Alloys Composites Properties · Advanced materials and composites
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Program in Materials Science and Engineering University of California San Diego 9500 Gilman Drive ‐ MC 0418 La Jolla CA 92093‐0418 USA
Department of Materials Science and Engineering University of California, Irvine 5200 Engineering Hall Irvine CA 92697‐2700 USA
Centro de Nanociencias y Micro y Nanotecnologías Instituto Politécnico Nacional Av. Luis Enrique Erro S/N C.P. 07738 Ciudad de México México
Department of Mechanical and Aerospace Engineering University of California San Diego 9500 Gilman Drive ‐ MC 0411 La Jolla CA 92093‐0411 USA
Funding
National Science Foundation
References (77)
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