Shear crack propagation in a nickel base metallic glass

The propagation of shear cracks in an Ni 78Si 10B 12 metallic glass was investigated by carrying out tear tests on 10–57 μm thick ribbons at temperatures between 77 and 500 K and at tear rates between 8.5 × 10 −4 and 20 mm/s. Tearing was discontinuous and involved large fluctuations in tear force. The average tear force was used to calculate a tear energy which was found to have a significant temperature dependence but a negligible rate dependence. The tear energy depended linearly on the ribbon thickness. Three types of shear band were observed near the tip of the tear crack; one type was associated with bending of the testpiece while the others were evidence of types II and III shear deformation. A model based on the geometry of these bands has been developed and used to estimate the total plastic work involved in tearing. Good agreement is found between the calculated and measured tear energies. Nous avons étudié la propagation de fissures de cisaillement dans un verre métallique Ni 78Si 10B 12 en effectuant des essais d'arrachement sur des rubans d'épaisseur comprise entre 10 et 57 μm, pour des températures entre 77 et 500 K et pour des vitesses d'arrachement comprises entre 8.5 × 10 −10 et 20 mm/s. L'arrachement est discontinu et implique d'importantes variations de la force d'arrachement. A partir de la force d'arrachement moyenne nous avons calculé une énergie d'arrachement qui dépend fortement de la température, mais peu de la vitesse. L'énergie d'arrachement est une fonction linéaire de l'épaisseur du ruban. Nous avons observé trois types de bandes de cisaillement au voisinage de l'extrémité de la fissure d'arrachement: un type est associé à la courbure de la pièce d'essai alors que les autres témoignent d'une déformation par cisaillement des tyes II et III. Nous avons développé un modèle basé sur la géométrie de ces bandes, qui nous a servi à estimer la déformation plastique totale impliquée dans l'arrachement. L'accord est bon entre les énergies d'arrachement calculée et mesurée. Die Ausbreitung von Scherrissen in dem Metallglas Ni 78Si 10B 12 wurde mit Zugversuchen an 10–57 μm dicken Bändern bei Temperaturen zwischen 77 und 500 K und Zugraten zwischen 8,5 × 10 −4 und 20 mm untersucht. Der Zugvorgang war diskontinuierlich und wies starke Fluktuationen in der Zugspannung auf. Die mittlere Zugspannung wurde zur Ermittlung einer Zugenergie herangezogen. Diese Zugenergie wies eine deutliche Temperaturabhängigkeit auf, jedoch eine vernachlässigbare G