Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 8/2012

01.08.2012 | Symposium: Bulk Metallic Glasses VIII

Effects of Changes in Chemistry on Flex Bending Fatigue Behavior of Al-Based Amorphous Alloy Ribbons

verfasst von: Chun-Kuo Huang, John J. Lewandowski

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 8/2012

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The effects of changes in composition on the flow behavior and flex bending fatigue behavior of a series of Al-Gd-Ni-X (X = Fe or Co) amorphous alloy ribbons have been determined at 1 Hz at room temperature. It has been shown that the addition of Fe, Co, and Fe/Co combination into these materials increases the strength, T g, and T x1 in addition to the activation energy for crystallization. The lowest strength (i.e., 880 MPa) base alloy Al87Gd6Ni7 exhibited the best low-cycle fatigue (LCF) and worst high-cycle fatigue (HCF) behavior, whereas the higher strength alloys (~1100 MPa) Al85Gd6Ni7Fe2 and Al85Gd6Ni7Fe1Co1 exhibited worse LCF and better HCF behavior. The ratio of the stress amplitude at the fatigue limit at 1 × 106 cycles to uniaxial failure strength ranged from 0.25 to 0.37 (240 to 397 MPa), much higher than conventional aluminum alloys. These results are also compared with those obtained on other amorphous alloy ribbons.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
2.
Zurück zum Zitat A. Inoue, K. Ohtera, A.P. Tsai, and T. Masumoto: Jpn. J. Appl. Phys., 1988, vol. 27, p. 280.CrossRef A. Inoue, K. Ohtera, A.P. Tsai, and T. Masumoto: Jpn. J. Appl. Phys., 1988, vol. 27, p. 280.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Y. He, S.J. Poon, and G.J. Shiflet: Science, 1988, vol. 241, p. 1640.CrossRef Y. He, S.J. Poon, and G.J. Shiflet: Science, 1988, vol. 241, p. 1640.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat A. Inoue, S. Sobu, D.V. Louzguine, H. Kimura, and K. Sasamori: J. Mater. Res., 2004, vol. 19, p. 1539.CrossRef A. Inoue, S. Sobu, D.V. Louzguine, H. Kimura, and K. Sasamori: J. Mater. Res., 2004, vol. 19, p. 1539.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat C.K. Huang and J.J. Lewandowski: Metall. Mater. Trans. A, 2010, vol. 41A, p. 2269.CrossRef C.K. Huang and J.J. Lewandowski: Metall. Mater. Trans. A, 2010, vol. 41A, p. 2269.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat A.B. El-Shabasy, H.A. Hassan, Y. Liu, D. Li, and J.J. Lewandowski: Mater. Sci. Eng. A, 2009, vols. 513-514, p. 202. A.B. El-Shabasy, H.A. Hassan, Y. Liu, D. Li, and J.J. Lewandowski: Mater. Sci. Eng. A, 2009, vols. 513-514, p. 202.
7.
Zurück zum Zitat C.J. Gilbert, J.M. Lippmann, R.O. Ritchie: Scripta Mater., 1998, vol. 38, p. 537.CrossRef C.J. Gilbert, J.M. Lippmann, R.O. Ritchie: Scripta Mater., 1998, vol. 38, p. 537.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat C.J. Gilbert, V. Schroeder, and R.O. Ritchie: Metall. Mater. Trans. A, 1999, vol. 39A, p. 1739.CrossRef C.J. Gilbert, V. Schroeder, and R.O. Ritchie: Metall. Mater. Trans. A, 1999, vol. 39A, p. 1739.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat W.H. Peter, P.K. Liaw, R.A. Buchanan, C.T. Liu, C.R. Brooks, J.A. Horton, C.A. Carmichael, and J.L. Wright: Intermetallics, 2002, vol. 10, p. 1125.CrossRef W.H. Peter, P.K. Liaw, R.A. Buchanan, C.T. Liu, C.R. Brooks, J.A. Horton, C.A. Carmichael, and J.L. Wright: Intermetallics, 2002, vol. 10, p. 1125.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat W.H. Peter, R.A. Buchanan, C.T. Liu, and P.K. Liaw: J. Non-Cryst. Solid, 2003, vol. 317, p. 187.CrossRef W.H. Peter, R.A. Buchanan, C.T. Liu, and P.K. Liaw: J. Non-Cryst. Solid, 2003, vol. 317, p. 187.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat R. Yavari, J.J. Lewandowski, and J. Eckert: J. Mater. Res., 2007, vol. 22, p. 255.CrossRef R. Yavari, J.J. Lewandowski, and J. Eckert: J. Mater. Res., 2007, vol. 22, p. 255.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat G.Y. Wang, P.K. Liaw, A. Peter, M. Freels, W.H. Peter, R.A. Buchanan, and C.R. Brooks: Intermetallics, 2006, vol. 14, p. 1091.CrossRef G.Y. Wang, P.K. Liaw, A. Peter, M. Freels, W.H. Peter, R.A. Buchanan, and C.R. Brooks: Intermetallics, 2006, vol. 14, p. 1091.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Y. Yokoyama, P.K. Liaw, M. Nishijima, K. Hiraga, R.A. Buchanan, and A. Inoue: Mater. Trans., 2006, vol. 47, p. 1286.CrossRef Y. Yokoyama, P.K. Liaw, M. Nishijima, K. Hiraga, R.A. Buchanan, and A. Inoue: Mater. Trans., 2006, vol. 47, p. 1286.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat G.Y. Wang, D.C. Qiao, Y. Yokoyama, M. Freels, A. Inoue, and P.K. Liaw: J. Alloys Compd., 2009, vol. 483, p. 143.CrossRef G.Y. Wang, D.C. Qiao, Y. Yokoyama, M. Freels, A. Inoue, and P.K. Liaw: J. Alloys Compd., 2009, vol. 483, p. 143.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat G.Y. Wang, P.K. Liaw, and M.L. Morrison: Intermetallics, 2009, vol. 17, p. 579.CrossRef G.Y. Wang, P.K. Liaw, and M.L. Morrison: Intermetallics, 2009, vol. 17, p. 579.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat J.A. Verduzco, R.J. Hand, and H.A. Davies: Int. J. Fatigue, 2004, vol. 24, p. 1089.CrossRef J.A. Verduzco, R.J. Hand, and H.A. Davies: Int. J. Fatigue, 2004, vol. 24, p. 1089.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat ASTM E 796-94, Standard Test Method for Ductility Testing of Metallic Foil, in 1999 Annual Book of ASTM Standards, vol. 03.01, ASTM, Philadelphia, PA. ASTM E 796-94, Standard Test Method for Ductility Testing of Metallic Foil, in 1999 Annual Book of ASTM Standards, vol. 03.01, ASTM, Philadelphia, PA.
18.
Zurück zum Zitat H.D. Merchant, M.G. Minor, and Y.L. Liu: J. Electron. Mater., 1999, vol. 28, p. 998.CrossRef H.D. Merchant, M.G. Minor, and Y.L. Liu: J. Electron. Mater., 1999, vol. 28, p. 998.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat H.D. Merchant, J.T. Wang, L.A. Glannuzzi, and Y.L. Liu: Circ. World, 2000, vol. 26, p. 7.CrossRef H.D. Merchant, J.T. Wang, L.A. Glannuzzi, and Y.L. Liu: Circ. World, 2000, vol. 26, p. 7.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat J.J. Lewandowski, R. Varadarajan, B. Smith, C. Tuma, M. Shazly, and L.O. Vatamanu: Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 486, p. 447.CrossRef J.J. Lewandowski, R. Varadarajan, B. Smith, C. Tuma, M. Shazly, and L.O. Vatamanu: Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 486, p. 447.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat J. Caris, R. Varadarajan, J.J. Stephens Jr., and J.J. Lewandowski: Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 491, p. 137. J. Caris, R. Varadarajan, J.J. Stephens Jr., and J.J. Lewandowski: Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 491, p. 137.
22.
Zurück zum Zitat J.J. Lewandowski, R. Varadarajan, B. Smith: Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 492, p. 191.CrossRef J.J. Lewandowski, R. Varadarajan, B. Smith: Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 492, p. 191.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Y. Zhang and A.L. Greer: J. Alloys Compd., 2007, vols. 434-438, p. 2.CrossRef Y. Zhang and A.L. Greer: J. Alloys Compd., 2007, vols. 434-438, p. 2.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat W.H. Wang, P. Wen, Y. Zhang, M.X. Pan, and R. Wang: Appl. Phys. Lett., 2001, vol. 79, p. 3947.CrossRef W.H. Wang, P. Wen, Y. Zhang, M.X. Pan, and R. Wang: Appl. Phys. Lett., 2001, vol. 79, p. 3947.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat R.D. Conner, W.L. Johnson, N.E. Paton, and W.D. Nix: J. Appl. Phys., 2003, vol. 94, p. 904.CrossRef R.D. Conner, W.L. Johnson, N.E. Paton, and W.D. Nix: J. Appl. Phys., 2003, vol. 94, p. 904.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat R.D. Conner, Y. Li, W.D. Nix, and W.L. Johnson: Acta Mater., 2004, vol. 52, p. 2429.CrossRef R.D. Conner, Y. Li, W.D. Nix, and W.L. Johnson: Acta Mater., 2004, vol. 52, p. 2429.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat C.E. Packard, L.M. Witmer, and C.A. Schuh: Appl. Phys. Lett., 2008, vol. 92, p. 171911.CrossRef C.E. Packard, L.M. Witmer, and C.A. Schuh: Appl. Phys. Lett., 2008, vol. 92, p. 171911.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat A.B. El-Shabasy and J.J. Lewandowski: Scripta Mater., 2010, vol. 62, p. 1708. A.B. El-Shabasy and J.J. Lewandowski: Scripta Mater., 2010, vol. 62, p. 1708.
29.
Zurück zum Zitat W.H. Wang, P. Wen, L.M. Wang, Y. Zhang, M.X. Pan, D.Q. Zhao, and R.J. Wang: Appl. Phys. Lett., 2001, vol. 79, p. 3947.CrossRef W.H. Wang, P. Wen, L.M. Wang, Y. Zhang, M.X. Pan, D.Q. Zhao, and R.J. Wang: Appl. Phys. Lett., 2001, vol. 79, p. 3947.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat W.H. Wang, R.J. Wang, D.Q. Zhao, M.X. Pan, and Y.S. Yao: Phys. Rev. B, 2000, vol. 62, p. 11292.CrossRef W.H. Wang, R.J. Wang, D.Q. Zhao, M.X. Pan, and Y.S. Yao: Phys. Rev. B, 2000, vol. 62, p. 11292.CrossRef
31.
32.
Zurück zum Zitat A. Carpinteri and R. Brighenti: J. Mater. Sci., 2008, vol. 43, p. 4780.CrossRef A. Carpinteri and R. Brighenti: J. Mater. Sci., 2008, vol. 43, p. 4780.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat R. Jurcevic, D.L. DuQuesnay, T.H. Topper, and M.A. Pompetzki: Int. J. Fatigue, 1990, vol. 12, p. 259.CrossRef R. Jurcevic, D.L. DuQuesnay, T.H. Topper, and M.A. Pompetzki: Int. J. Fatigue, 1990, vol. 12, p. 259.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat A.B. El-Shabasy and J.J. Lewandowski: Metall. Mater. Trans. A, in press. A.B. El-Shabasy and J.J. Lewandowski: Metall. Mater. Trans. A, in press.
35.
Zurück zum Zitat S.S. Manson: National Advisory Commission on Aeronautics: Report 1170, Lewis Flight Propulsion Laboratory, Cleveland, OH, 1954. S.S. Manson: National Advisory Commission on Aeronautics: Report 1170, Lewis Flight Propulsion Laboratory, Cleveland, OH, 1954.
36.
Zurück zum Zitat L.F. Coffin: Trans. AIME, 1954, vol. 76, p. 931. L.F. Coffin: Trans. AIME, 1954, vol. 76, p. 931.
37.
Zurück zum Zitat S.S. Manson and M.H. Hirschberg: Fatigue: An Interdisciplinary Approach, Syracuse University Press, Syracuse, NY, 1964. S.S. Manson and M.H. Hirschberg: Fatigue: An Interdisciplinary Approach, Syracuse University Press, Syracuse, NY, 1964.
38.
Zurück zum Zitat A.H. Vormelker, O.L. Vatamanu, L. Kecskes, and J.J. Lewandowski: Metall. Mater. Trans. A, 2008, vol. 39A, p. 1922.CrossRef A.H. Vormelker, O.L. Vatamanu, L. Kecskes, and J.J. Lewandowski: Metall. Mater. Trans. A, 2008, vol. 39A, p. 1922.CrossRef
39.
Zurück zum Zitat H.A. Hassan, L. Kecskes, and J.J. Lewandowski: Metall. Mater. Trans. A, 2008, vol. 39A, p. 2077.CrossRef H.A. Hassan, L. Kecskes, and J.J. Lewandowski: Metall. Mater. Trans. A, 2008, vol. 39A, p. 2077.CrossRef
41.
Zurück zum Zitat C. Fan, P.K. Liaw, V. Hass, J.J. Wall, H. Choo, A. Inoue, and C.T. Liu: Phys. Rev. B, 2006, vol. 74, p. 014205.CrossRef C. Fan, P.K. Liaw, V. Hass, J.J. Wall, H. Choo, A. Inoue, and C.T. Liu: Phys. Rev. B, 2006, vol. 74, p. 014205.CrossRef
Metadaten
Titel
Effects of Changes in Chemistry on Flex Bending Fatigue Behavior of Al-Based Amorphous Alloy Ribbons
verfasst von
Chun-Kuo Huang
John J. Lewandowski
Publikationsdatum
01.08.2012
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 8/2012
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-011-0853-2

Weitere Artikel der Ausgabe 8/2012

Metallurgical and Materials Transactions A 8/2012 Zur Ausgabe

Symposium: Physical and Mechanical Metallurgy of Shape Memory Alloys for Actuator Applications

Basic Properties of Magnetic Shape-Memory Materials from First-Principles Calculations

Symposium: Fatigue and Corrosion Damage in Metallic Materials

Corrosion Behavior of Alloy 625 in PbSO4-Pb3O4-PbCl2-ZnO-10 Wt Pct CdO Molten Salt Medium

Symposium: Fatigue & Corrosion Damage in Metallic Materials

Corrosion-Fatigue Behavior of Aluminum Alloy 5083-H131 Sensitized at 448 K (175 °C)

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.