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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 10/2020

21.07.2020

Phase Evolution-Dependent Nanomechanical Properties of Al86Ni8Y6 and Al86Ni6Y4.5Co2La1.5 Spark Plasma-Sintered Bulk Amorphous Composites

verfasst von: Ashutosh Sahu, Ram Sajeevan Maurya, Soumitra Dinda, Tapas Laha

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 10/2020

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Abstract

In this work, the effects of milling and spark plasma sintering on crystalline phase evolution of Al86Ni8Y6 and Al86Ni6Y4.5Co2La1.5 amorphous ribbons and subsequently on nanoindentation behavior have been studied. The as-cast ribbons of both compositions exhibited three-stage crystallization behavior. The first stage of crystallization disappeared completely and onset of second stage shifted to lower values in the sintered samples compared to those in the corresponding as-cast ribbons, ascribed to evolution of various crystalline phases. The nanohardness of Al86Ni8Y6 and Al86Ni6Y4.5Co2La1.5 ribbons and the corresponding sintered samples were 3.26 ± 0.59, 3.81 ± 0.58, 6.06 ± 0.7, and 6.14 ± 0.82 GPa, respectively. The wear volume loss of Al86Ni8Y6 and Al86Ni6Y4.5Co2La1.5 as-cast ribbons at 3 mN load were 1.73 and 1.79 µm3, which decreased to 0.78 and 0.5 µm3, respectively, in the corresponding consolidated samples. The increase in nanohardness and decrease in wear volume loss in bulk samples can be ascribed to the formation of hard intermetallic phases in amorphous matrix. Average coefficient of friction for Al86Ni8Y6 and Al86Ni6Y4.5Co2La1.5 bulk samples at 3 mN were 0.36 and 0.32, which increased to 0.43 and 0.45, respectively, at 200 mN, attributed to the increase in the lateral force.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat 1. B.J. Yang, J.H. Yao, J. Zhang, H.W. Yang, J.Q. Wang and E. Ma: Scripta Mater., 2009, vol. 61, pp. 423-426. 1. B.J. Yang, J.H. Yao, J. Zhang, H.W. Yang, J.Q. Wang and E. Ma: Scripta Mater., 2009, vol. 61, pp. 423-426.
2.
Zurück zum Zitat 2. J. Yin, H. Cai, X. Cheng and X. Zhang: J. Alloys Compd., 2015, vol. 648, pp. 276-279. 2. J. Yin, H. Cai, X. Cheng and X. Zhang: J. Alloys Compd., 2015, vol. 648, pp. 276-279.
3.
Zurück zum Zitat 3. F.Q. Guo, S.J. Poon and G.J. Shiflet: Mater. Sci. Forum, 2000, vol. 331-337, pp. 31-42. 3. F.Q. Guo, S.J. Poon and G.J. Shiflet: Mater. Sci. Forum, 2000, vol. 331-337, pp. 31-42.
4.
Zurück zum Zitat 4. H. Yang, J.Q. Wang and Y. Li: Philos. Mag., 2007, vol. 87, pp. 4211-4228. 4. H. Yang, J.Q. Wang and Y. Li: Philos. Mag., 2007, vol. 87, pp. 4211-4228.
5.
Zurück zum Zitat 5. B.J. Yang, J.H. Yao, Y.S. Chao, J.Q. Wang and E. Ma: Philos. Mag., 2010, vol. 90, pp. 3215-3231. 5. B.J. Yang, J.H. Yao, Y.S. Chao, J.Q. Wang and E. Ma: Philos. Mag., 2010, vol. 90, pp. 3215-3231.
6.
Zurück zum Zitat 6. R.S. Maurya, A. Sahu and T. Laha: Mater. Sci. Eng. A, 2016, vol. 649, pp. 48-56. 6. R.S. Maurya, A. Sahu and T. Laha: Mater. Sci. Eng. A, 2016, vol. 649, pp. 48-56.
7.
Zurück zum Zitat 7. R.S. Maurya, A. Sahu and T. Laha: J. Non-Cryst. Solids, 2016, vol. 453, pp. 1-7. 7. R.S. Maurya, A. Sahu and T. Laha: J. Non-Cryst. Solids, 2016, vol. 453, pp. 1-7.
8.
Zurück zum Zitat 8. R.S. Maurya, A. Sahu and T. Laha: Adv. Mater. Lett., 2016, vol. 7, pp. 187-191. 8. R.S. Maurya, A. Sahu and T. Laha: Adv. Mater. Lett., 2016, vol. 7, pp. 187-191.
9.
Zurück zum Zitat 9. R.S. Maurya, A. Sahu and T. Laha: Mater. Des., 2016, vol. 93, pp. 96-103. 9. R.S. Maurya, A. Sahu and T. Laha: Mater. Des., 2016, vol. 93, pp. 96-103.
10.
Zurück zum Zitat 10. A. Sahu, R.S. Maurya and T. Laha: Prog. Nat. Sci.: Mater. Int., 2019, vol. 29, pp. 32-40. 10. A. Sahu, R.S. Maurya and T. Laha: Prog. Nat. Sci.: Mater. Int., 2019, vol. 29, pp. 32-40.
11.
Zurück zum Zitat 11. T.T. Sasaki, K. Hono, J. Vierke, M. Wollgarten and J. Banhart: Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 490, pp. 343-350. 11. T.T. Sasaki, K. Hono, J. Vierke, M. Wollgarten and J. Banhart: Mater. Sci. Eng. A, 2008, vol. 490, pp. 343-350.
12.
Zurück zum Zitat 12. X.P. Li, M. Yan, H. Imai, K. Kondoh, J.Q. Wang, G.B. Schaffer and M. Qian: Mater. Sci. Eng. A, 2013, vol. 568, pp. 155-159. 12. X.P. Li, M. Yan, H. Imai, K. Kondoh, J.Q. Wang, G.B. Schaffer and M. Qian: Mater. Sci. Eng. A, 2013, vol. 568, pp. 155-159.
13.
Zurück zum Zitat 13. X.P. Li, M. Yan, H. Imai, K. Kondoh, G.B. Schaffer and M. Qian: J. Non-Cryst. Solids, 2013, vol. 375, pp. 95-98. 13. X.P. Li, M. Yan, H. Imai, K. Kondoh, G.B. Schaffer and M. Qian: J. Non-Cryst. Solids, 2013, vol. 375, pp. 95-98.
14.
Zurück zum Zitat 14. X.P. Li, M. Yan, G. Ji and M. Qian: J. Nanomater. 2013, vol. 2013, pp. 1-6. 14. X.P. Li, M. Yan, G. Ji and M. Qian: J. Nanomater. 2013, vol. 2013, pp. 1-6.
15.
Zurück zum Zitat 15. O. Guillon, J.G. Julian, B. Dargatz, T. Kessel, G. Schierning, J. Rathel and M. Herrmann, Adv. Eng. Mater., 2014, vol. 16, pp. 830-849. 15. O. Guillon, J.G. Julian, B. Dargatz, T. Kessel, G. Schierning, J. Rathel and M. Herrmann, Adv. Eng. Mater., 2014, vol. 16, pp. 830-849.
16.
Zurück zum Zitat 16. X. Wei, F. Han, X. Wang, X. Wang and C. Wen: J. Alloys Compd., 2010, vol. 501, pp. 164-167. 16. X. Wei, F. Han, X. Wang, X. Wang and C. Wen: J. Alloys Compd., 2010, vol. 501, pp. 164-167.
17.
Zurück zum Zitat 17. X. Wang, K. Wang, Z. Li, X. Wang, D. Wang and F. Han: J. Alloys Compd., 2015, vol. 632, pp. 617-622. 17. X. Wang, K. Wang, Z. Li, X. Wang, D. Wang and F. Han: J. Alloys Compd., 2015, vol. 632, pp. 617-622.
18.
Zurück zum Zitat 18. A. Sahu, R.S. Maurya and T. Laha: Adv. Powder Technol. 2019, vol. 30, pp. 691-699. 18. A. Sahu, R.S. Maurya and T. Laha: Adv. Powder Technol. 2019, vol. 30, pp. 691-699.
19.
Zurück zum Zitat 19. Z. Xiao, C. Tang, H. Zhao, D. Zhang and Y. Li: J. Non-Cryst. Solids, 2012, vol. 358, pp. 114-118. 19. Z. Xiao, C. Tang, H. Zhao, D. Zhang and Y. Li: J. Non-Cryst. Solids, 2012, vol. 358, pp. 114-118.
20.
Zurück zum Zitat 20. H. Wang, Y. Liu, X. Pan, C. Feng, F. Ai and Y. Zhang: J. Alloys Compd., 2009, vol. 477, pp. 291-294. 20. H. Wang, Y. Liu, X. Pan, C. Feng, F. Ai and Y. Zhang: J. Alloys Compd., 2009, vol. 477, pp. 291-294.
21.
Zurück zum Zitat 21. A. Ayyagari, V. Hasannaeimi, H. Arora and S. Mukherjee: Sci. Rep., 2018, vol. 8, pp. 1-10. 21. A. Ayyagari, V. Hasannaeimi, H. Arora and S. Mukherjee: Sci. Rep., 2018, vol. 8, pp. 1-10.
22.
Zurück zum Zitat 22. Y. Wu, Q. Luo, J. Jiao, X. Wei and J. Shen: Metals, 2017, vol. 4, pp. 1-10. 22. Y. Wu, Q. Luo, J. Jiao, X. Wei and J. Shen: Metals, 2017, vol. 4, pp. 1-10.
23.
Zurück zum Zitat 23. Y. He, G.J. Shiflet and S.J. Poon: Acta Metall. Mater., 1995, vol. 43, pp. 83-91. 23. Y. He, G.J. Shiflet and S.J. Poon: Acta Metall. Mater., 1995, vol. 43, pp. 83-91.
24.
Zurück zum Zitat 24. M.L. Trudeau: Appl. Phys. Lett., 1994, vol. 64, pp. 3661-3663. 24. M.L. Trudeau: Appl. Phys. Lett., 1994, vol. 64, pp. 3661-3663.
25.
Zurück zum Zitat 25. O. Ozdemir, S. Zeytin and C. Bindal: Vacuum, 2010, vol. 84, pp. 430-437. 25. O. Ozdemir, S. Zeytin and C. Bindal: Vacuum, 2010, vol. 84, pp. 430-437.
26.
Zurück zum Zitat 26. M.M. Moshksar and M. Mirzaee: Intermetallics, 2004, vol. 12, pp. 1361-1366. 26. M.M. Moshksar and M. Mirzaee: Intermetallics, 2004, vol. 12, pp. 1361-1366.
27.
Zurück zum Zitat 27. E. Jajarmi, M. Soltanieh and H. Nasiri: Miner. Process. Extr. Metall., 2018, vol. 127, pp. 236-241. 27. E. Jajarmi, M. Soltanieh and H. Nasiri: Miner. Process. Extr. Metall., 2018, vol. 127, pp. 236-241.
28.
Zurück zum Zitat 28. F.Z.C. Alaoui, M. Nassik, K. Mahdouk and J.C. Gachon: J. Alloys Compd., 2004, vol. 364, pp. 121-126. 28. F.Z.C. Alaoui, M. Nassik, K. Mahdouk and J.C. Gachon: J. Alloys Compd., 2004, vol. 364, pp. 121-126.
29.
Zurück zum Zitat 29. P. Nash and O. Kleppa: J. Alloys Compd., 2001, vol. 321, pp. 228-231. 29. P. Nash and O. Kleppa: J. Alloys Compd., 2001, vol. 321, pp. 228-231.
30.
Zurück zum Zitat 30. Y. Lu and M. Hirohashi: J. Mater. Sci. Lett., 1999, vol. 18, pp. 395-398. 30. Y. Lu and M. Hirohashi: J. Mater. Sci. Lett., 1999, vol. 18, pp. 395-398.
31.
Zurück zum Zitat 31. S.C. Deevi and V.K. Sikka: Intermetallics, 1997, vol. 5, pp. 17-27. 31. S.C. Deevi and V.K. Sikka: Intermetallics, 1997, vol. 5, pp. 17-27.
32.
Zurück zum Zitat 32. A. Biswas, S.K. Roy, K.R. Gurumurthy, N. Prabhu and S. Banerjee: Acta Mater., 2002, vol. 50, pp. 757-773. 32. A. Biswas, S.K. Roy, K.R. Gurumurthy, N. Prabhu and S. Banerjee: Acta Mater., 2002, vol. 50, pp. 757-773.
33.
Zurück zum Zitat 33. J.Q. Wang, H.W. Zhang, X.J. Gu, K. Lu, F. Sommer and E.J. Mittemeijer: Appl. Phys. Lett., 2002, vol. 80, pp. 3319-3321. 33. J.Q. Wang, H.W. Zhang, X.J. Gu, K. Lu, F. Sommer and E.J. Mittemeijer: Appl. Phys. Lett., 2002, vol. 80, pp. 3319-3321.
34.
Zurück zum Zitat 34. A.I. Bazlov, N.Y. Tabachkova, V.S. Zolotorevsky and D.V.L. Luzgin: Intermetallics, 2018, vol. 94, pp. 192-199. 34. A.I. Bazlov, N.Y. Tabachkova, V.S. Zolotorevsky and D.V.L. Luzgin: Intermetallics, 2018, vol. 94, pp. 192-199.
35.
Zurück zum Zitat 35. P. Ramasamy, R.N. Shahid, S. Scudino, J. Eckert and M. Stoica: J. Alloys Compd., 2017, vol. 725, pp. 227-236. 35. P. Ramasamy, R.N. Shahid, S. Scudino, J. Eckert and M. Stoica: J. Alloys Compd., 2017, vol. 725, pp. 227-236.
36.
Zurück zum Zitat 36. Z. Zhang, Y. Zhou and E.J. Lavernia: J. Alloys Compd., 2008, vol. 466, pp. 189-200. 36. Z. Zhang, Y. Zhou and E.J. Lavernia: J. Alloys Compd., 2008, vol. 466, pp. 189-200.
37.
Zurück zum Zitat 37. H. Guo, C. Jiang, B. Yang and J. Wang: J. Mater. Sci. Technol., 2017, vol. 33, pp. 1272-1277. 37. H. Guo, C. Jiang, B. Yang and J. Wang: J. Mater. Sci. Technol., 2017, vol. 33, pp. 1272-1277.
38.
Zurück zum Zitat 38. Z.F. Liu, Z.H. Zhang, J.F. Lu, A.V. Korznikov, E. Korznikova and F.C. Wang: Mater. Des., 2014, vol. 64, pp. 625-630. 38. Z.F. Liu, Z.H. Zhang, J.F. Lu, A.V. Korznikov, E. Korznikova and F.C. Wang: Mater. Des., 2014, vol. 64, pp. 625-630.
39.
Zurück zum Zitat 39. S. Varam, K.V. Rajulapati and K.B.S. Rao: J. Alloys Compd., 2014, vol. 585, pp. 795-799. 39. S. Varam, K.V. Rajulapati and K.B.S. Rao: J. Alloys Compd., 2014, vol. 585, pp. 795-799.
40.
Zurück zum Zitat 40. X.K. Sun, H.T. Cong, M. Sun and M.C. Yang: Metall. Mater. Trans. A, 2000, vol. 31A, pp. 1017-1024. 40. X.K. Sun, H.T. Cong, M. Sun and M.C. Yang: Metall. Mater. Trans. A, 2000, vol. 31A, pp. 1017-1024.
41.
Zurück zum Zitat 41. X.Q. Chen, H. Niu, D. Li and Y. Li: Intermetallics, 2011, vol. 19, pp. 1275-1281. 41. X.Q. Chen, H. Niu, D. Li and Y. Li: Intermetallics, 2011, vol. 19, pp. 1275-1281.
42.
Zurück zum Zitat 42. D. Shi, B. Wen, R. Melnik, S. Yao and T. Li: J. Solid State Chem., 2009, vol. 182, pp. 2664-2669. 42. D. Shi, B. Wen, R. Melnik, S. Yao and T. Li: J. Solid State Chem., 2009, vol. 182, pp. 2664-2669.
43.
Zurück zum Zitat 43. J. Wang, S.L. Shang, Y. Wang, Z.G. Mei, Y.F. Liang, Y. Dua and Z.K. Liu: CALPHAD: Comput. Coupling Phase Diagrams Thermochem., 2011, vol. 35, pp. 562-573. 43. J. Wang, S.L. Shang, Y. Wang, Z.G. Mei, Y.F. Liang, Y. Dua and Z.K. Liu: CALPHAD: Comput. Coupling Phase Diagrams Thermochem., 2011, vol. 35, pp. 562-573.
44.
Zurück zum Zitat 44. W.D. Nix and H. Gao: J. Mech. Phys. Solids, 1998, vol. 46, pp. 411-425. 44. W.D. Nix and H. Gao: J. Mech. Phys. Solids, 1998, vol. 46, pp. 411-425.
45.
Zurück zum Zitat 45. J. Jang, B.G. Yoo, Y.J. Kim, J.H. Oh, I.C. Choi and H. Bei: Scr. Mater., 2011, vol. 64, pp. 753-756. 45. J. Jang, B.G. Yoo, Y.J. Kim, J.H. Oh, I.C. Choi and H. Bei: Scr. Mater., 2011, vol. 64, pp. 753-756.
46.
Zurück zum Zitat 46. S. Nachum and A.L. Greer: J. Alloys Compd., 2014, vol. 615, pp. S98–S101. 46. S. Nachum and A.L. Greer: J. Alloys Compd., 2014, vol. 615, pp. S98–S101.
47.
Zurück zum Zitat 47. T. Gloriant: J. Non-Cryst. Solids, 2003, vol. 316, pp. 96-103. 47. T. Gloriant: J. Non-Cryst. Solids, 2003, vol. 316, pp. 96-103.
48.
Zurück zum Zitat 48. E. Rabinowicz, L.A. Dunn and P.G. Russell: Wear, 1961, vol. 4, pp. 345-355. 48. E. Rabinowicz, L.A. Dunn and P.G. Russell: Wear, 1961, vol. 4, pp. 345-355.
49.
Zurück zum Zitat 49. D.V.L. Luzgin, S.V. Ketov, A.S. Trifonov and A.Y. Churymov: J. Alloys Compd., 2018, vol. 742, pp. 512-517. 49. D.V.L. Luzgin, S.V. Ketov, A.S. Trifonov and A.Y. Churymov: J. Alloys Compd., 2018, vol. 742, pp. 512-517.
50.
Zurück zum Zitat 50. A.L. Greer, K.L. Rutherford, and I. M. Hutchings: Int. Mater. Rev., 2002, vol. 47, pp. 87-112. 50. A.L. Greer, K.L. Rutherford, and I. M. Hutchings: Int. Mater. Rev., 2002, vol. 47, pp. 87-112.
51.
Zurück zum Zitat 51. A.M. Hodge and T.G. Nieh: Intermetallics, 2004, vol. 12, pp. 741-748. 51. A.M. Hodge and T.G. Nieh: Intermetallics, 2004, vol. 12, pp. 741-748.
52.
Zurück zum Zitat 52. C.T. Pan, T.T. Wu, J.K. Tseng, C.Y. Su, W.J. Wang and J.C. Huang: Microsyst. Technol., 2010, vol. 16, pp. 585-593. 52. C.T. Pan, T.T. Wu, J.K. Tseng, C.Y. Su, W.J. Wang and J.C. Huang: Microsyst. Technol., 2010, vol. 16, pp. 585-593.
Metadaten
Titel
Phase Evolution-Dependent Nanomechanical Properties of Al86Ni8Y6 and Al86Ni6Y4.5Co2La1.5 Spark Plasma-Sintered Bulk Amorphous Composites
verfasst von
Ashutosh Sahu
Ram Sajeevan Maurya
Soumitra Dinda
Tapas Laha
Publikationsdatum
21.07.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 10/2020
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-020-05916-9

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