Thixoforming von Zr-Al-Cu-Ni metallisches Glas-Matrix-Kompositen im Bereich der unterkühlten Schmelze

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Partikel- und faserverstärkte metallische Glas-Matrix-Komposite besitzen vielversprechende mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur, die denen unverstärkter Gläser überlegen sind. Jedoch ist das Verformungsverhalten solcher Komposite bei höheren Temperaturen bislang nur ansatzweise bekannt. Im vorliegenden Vorhaben wird daher die Formgebung von Zr55Cu30Al10Ni5Kompositen bei Temperaturen im Bereich der unterkühlten Schmelze erstmalig systematisch untersucht. Neben einphasig amorphen Proben als Referenz werden Komposite mit unterschiedlichen Volumenanteilen und Korngrößen karbidischer und oxidischer Partikel durch Pulvermetallurgie sowie durch langsames Abkühlen aus der Schmelze präpariert. Der Vergleich der unterschiedlichen Gefügevarianten mit einphasig amorphem Material ermöglicht eine kritische Bewertung des Einflusses der Fremdphasen auf das Umformverhalten im Bereich der unterkühlten Schmelze für die Partikelgrößen vom Nanometer-Maßstab in gemahlenen Pulvern bzw. konsolidierten Massivproben bis hin zum Mikrometer-Maßstab in Gußproben. Diese Arbeiten liefern einen Beitrag zur Aufklärung der Eigenschaften von metallischen Glas-Matrix-Kompositen im halbharten Zustand und erweitern das für kristalline Materialien bekannte Thixoforming-Verfahren auf eine neue Werkstoffklasse.