块体非晶合金剪切带的原子力纳米压痕行为

摘要

室温下的非晶合金塑性变形极易形成局域化剪切带，发生非均匀变形，因而，关于剪切带的研究对于揭示非晶合金塑性变形机理具有重要意义。而剪切带通常非常狭小，其理论计算厚度或透射电子显微镜观测厚度仅为 10-20nm，因此，采用常规手段直接测量剪切带的力学行为非常困难。本文尝试对传统压痕实验形成的Fe-基非晶合金剪切带进行原子力显微镜(AFM)纳米压痕实验，直接获取剪切带的硬度，并对压痕形貌进行实时原位观测，探讨块体非晶合金塑性变形局域化的原因。结果表明：剪切带区域的压痕残余深度比带间和非变形区域大，剪切带区域的硬度值比非变形区域的硬度值降低了约10%，说明塑性变形过程中过剩自由体积的产生，使剪切带结构发生软化。