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Effect of boron addition on thermal and mechanical properties of Co-Cr-Mo-C-(B) glass-forming alloys
저자
Kim, Jeong Tae ; Hong, Sung Hwan ; Bian, Xilei ; Gokuldoss, Prashanth Konda ; Song, Kaikai ; Eckert, Jü ; rgen ; Park, Jin Man ; Kim, Ki Buem
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2018
작성언어
-주제어
등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
1-7(7쪽)
제공처
소장기관
<P><B>Abstract</B></P> <P>In this work, we investigated the effect of boron addition on glass-forming ability and mechanical properties of Co-Cr-Mo-C alloys. The starting alloy was (Co<SUB>0.65</SUB>Cr<SUB>0.13</SUB>Mo<SUB>0.22</SUB>)<SUB>80</SUB>C<SUB>20</SUB> derived from the Co<SUB>65</SUB>Cr<SUB>13</SUB>Mo<SUB>22</SUB> ternary eutectic composition. This alloy is almost fully crystalline and exhibits brittle mechanical properties. Replacing carbon with boron allows obtaining bulk metallic glasses (BMGs) and bulk metallic glass composites. The designed alloys show very high strength (∼4100 MPa), wide super-cooled liquid region (∼100 K) and large endothermic enthalpy of the supercooled liquid region (∼35 J/g), indicating high thermal stability. The electronegativity difference and supercooled liquid region of the present alloys are comparable to rare-earth elements containing BMGs. The physical properties of the present alloys corresponded well with the alloy design strategy based on the unified parameter using the glass transition temperature, fracture strength, and molar volume. Furthermore, we propose the optimum compositional condition for glass formation by controlling the carbon-to-boron ratio and the influence of carbon on phase formation in this alloy system is discussed.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Effect of boron/carbon ratio on the glass formation, fracture strength, and thermal stability of Co-Cr-Mo eutectic alloy. </LI> <LI> The wide supercooled liquid region of 100 K when carbon to boron ratio is 2:1. </LI> <LI> The excellent thermal stability of supercooled liquid can offer a wide enough processing window for thermoplastic forming. </LI> <LI> The electronegativity difference is an indicator dominating the extension of the supercooled liquid region. </LI> </UL> </P>
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