Déformation inélastique induite par nanoindentation cyclique de verres métalliques à base de Zirconium
Abstract
Inelastic deformation induced by cyclic nanoindentation in Zr-based
bulk metallic glasses. Monotonic and cyclic nanoindentation tests were carried out on
Zr50Cu40Al10 bulk metallic glass (BMG) at loading rates ranging from 250 to 2500 μN/s and
at ambient temperature. We found that cyclic loadings induced a mechanical softening
which appears to be dependent on the number of cycles and the loading rates. The effect
of loading rates was compared with the same nanoindentation tests on specimens of Zrbased
metallic glass coated with CrN and TiN films. The inelastic deformation on Zr-based
metallic glass was studied by analysing the remnant indent morphology using atomic force
microscopy. A free-volume mechanism was proposed for interpreting these observations
quantitatively.
Des essais de nanoindentation instrumenté pour des chargements monotones
et cycliques sur deux verres métalliques massifs (VMM) à base Zirconium ont été réalisés
à température ambiante et avec une vitesse de chargement qui varie de 250 à 2500 μN/s.
Nous avons trouvé que les chargements cycliques induisent un adoucissement qui semble
être dépendant du nombre de cycles et du taux de chargement. L’effet de la vitesse de chargement
a été comparé avec des essais effectués sur des échantillons du verre métallique à
base Zirconium revêtus par des films de TiN et de CrN. La déformation inélastique dans le
verre métallique à base Zirconium a été étudiée en analysant par microscopie à force atomique
les empreintes résultantes des essais de nanoindentation. Le mécanisme de volume
libre est proposé pour l’interprétation quantitative de ces observations.